Моделювання та аналіз трафіку в каналах телекомунікаційних підсистем систем комплексної безпеки

DOI: 10.31673/2412-9070.2023.022530

Анотація

Обґрунтовано потребу в моніторингу телекомунікаційних підсистем систем комплексної безпеки. Запропоновано імітаційну модель, що дає змогу формувати елементи часового ряду, у ролі яких виступають моменти початку передавання повідомлень. Передбачено можливість формування як стаціонарних, так і нестаціонарних потоків подій. Наведено результати досліджень основних методів аналізу часових рядів. Показано, що використовувані підходи не дають змоги з необхідною оперативністю та вірогідністю виявляти можливі аномальні стани трафіку. Запропоновано для оцінювання різних станів трафіку розглядати телекомунікаційну систему як динамічну систему. Наведено аналітичні вирази для формування динамічних змінних, на основі яких сформовано фазові портрети. Здобуті результати експериментів підтвердили інформативність запропонованого варіанта відображення трафіку. Показано, що оцінка стану телекомунікаційних систем із використанням фазових портретів дає змогу виявити аномальні стани трафіку, а також спрогнозувати поведінку динамічної системи в майбутньому.

Ключові слова: система комплексної безпеки; телекомунікаційна підсистема; імітаційна модель; часовий ряд; методи аналізу часових рядів; динамічна система; динамічні змінні; фазові портрети.

Список використаної літератури
1. Taqqu M., Willinger W., Sherman R. Proof of a fundamental result in self-similar traffic modeling // Computer Communication Review. 2007. vol. 27, no. 2. Р. 5–23.
2. On the self-similar nature of Ethernet traffic / W. Leland, M. Taqqu, W. Willinger, D. Wilson// IEEE/ ACM Transactions on Networking, February, 2013. 2(1). Р. 1–15.
3. Paxon V., Floyd S. Wide-area traffic: The failure of Poisson modeling // IEEE/ACM Transactions on Networking. 2015. №3. Р. 226–244.
4. Feldmann A., Gilbert A.C., Willinger W. Data Networks as Cascades: Investigating the multifractal nature of Internet WAN traffic: Proc. 1998 ACM SIGCOM. Р. 42–55. Che H., Li S.-Q., Fast algorithms for measurement-based traffic modeling // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. June 2018. Vol. 16. P. 612–625.
5. Mondragon R. J., Pitts J. M. Chaotic Maps for Traffic Modelling and Queueing Performance Analysis // Performance Evaluation. 2001. Vol. 43, No. 4. Р. 223–240.
6. Erramilli A., Sing R. P., Pruthi P. Modeling packet traffic with chaotic maps // Royal Institute of Technology, ISRN KTH/IT/R-95/18--SE, Stockholm-Kista Sweden, August, 2014.
7. Erramilli A., Singh R., Pruhti P. Chaotic maps as models of packet traffic // ITC 14, The Fundamental Role of Teletraffic in the Evolution of Telecommunications Networks (J. Labetoulle and J. Roberts, eds.), June 6-10 2019.