Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Материалы всероссийской научно-технической конференции Автоматизир

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
22.56 Mб
Скачать

11.Модуль обнаружения ping. Функция позволяет проверить, есть ли связь с необходимым нам устройством, без применения до­ полнительных средств.

12.График изменений переменных. Функция позволяет про­

сматривать изменение значений MIB-переменных в виде графика в режиме реального времени. Таким образом, наглядно видна дина­ мика изменения значений.

13. Фильтр принимаемых уведомлений. Функция позволяет про­ сматривать только необходимые администратору события, выбирать их из множества произошедших событий, что упрощает мониторинг сети

ив случае аварийной ситуации быстрее принять меры по ее устранению.

Сучетом указанных требований были найдены сопоставимые по функционалу менеджеры: LoriotPro Lite Edition [2], iReasoning M1B browser [3], OiDViEW SNMP MIB Browser [4].

Результаты анализа функциональных возможностей менеджеров приведены в таблице.

Сравнение параметров SNMP-менеджеров

Функции

Число узлов в дереве каталогов

Максимальное количество контролируемых узлов (PING, SNMP-onpoc) Число MIB объектов в базе данных SNMP

MIB-компнлятор

Просмотр МШ и MIB-дерево Карта топологии сети.

Прием и история SNMP-TRAP Поддержка IPv6 Версия протокола

Модуль обнаружения SNMP

Модуль обнаружения ping

График изменений переменных

Фильтр принимаемых уведомлений

SNMPc

LoriotPro Lite

Enterprise

Edition

нет

 

ограни­

нет ограничен

чений

 

нет

 

ограни­

10

чений

 

нет

 

ограни­

нет ограничений

чений

 

есть

есть

есть

есть

есть

есть

-

есть

есть

пет

SNMPv1.2,3

SNMPv 1,2.3

 

Контролируются

 

первые 10 обна­

 

руженных узлов

 

Контролируются

 

первые 10 обна­

 

руженных узлов

есть

нет

есть

нет

iReasoning

OiDViEW

MIB browser

SNMP MIB

 

Browser

нет ограниче­

нет ограни­

ний

чений

нет ограниче­

нет ограни­

ний

чений

10

нет ограни­

чений

 

есть

есть

есть

есть

нет

пет

есть

есть

есть

+модуль

SNMPv 1.2

SNMPv 1,2,3

нет есть

trap-filter | есть

На основе обзора SNMP-менеджеров можно подвести итог и вы­ делить менеджеры, которые наиболее подходят для ознакомления и обучения, мониторинга сети с помощью SNMP.

Анализ показал, что наибольшим функционалом обладает SNMPc Enterprise, но, как уже было изложено, данная программа не является свободно распространяемой и ее использование для образо­ вательных целей при отсутствии финансирования не представляется возможным.

Следующим по количеству функций является менеджер OiDViEW SNMP MIB Browser, он отличается от SNMPc Enterprise только отсутствием карты топологии сети.

Остальные SNMP-менеджеры схожи по своему функционалу, какой-то уступает первым двум описанным менеджерам в большей степени, какой-то - в меньшей. Идеального варианта в бесплатных версиях менеджеров нет, но можно добиться необходимых целей обучения, используя несколько менеджеров (например, OiDViEW SNMP MIB Browser и LoriotPro Lite Edition), тем самым комбинируя их функционал и знакомя студентов с несколькими менеджерами для мониторинга сети с помощью SNMP.

Библиографический список

1.SNMPc Enterprise - Products - Castle Rock Computing. - URL: https://www.castlerock.com/products/snmpc/ (дата обращения: 30.04.2015).

2.LoriotPro software editions. - URL: http://www.loriotpro.com/ Products/Features/Table_Editions_EN.php (дата обращения: 30.04.2015).

3.MIB Browser. - URL: http://ireasoning.com/mibbrowser.shtml (дата обращения: 30.04.2015)/

4.SNMP MIB Browser Overview. - URL: http://www.oidview.com/ mibbrowser.html (дата обращения: 30.04.2015).

ВИРТУАЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА

ПЕРЕДАЧИ В СЕТЯХ ЦИФРОВОГО И ИНТЕРАКТИВНОГО

ТЕЛЕВИДЕНИЯ

Студент гр. ТК1-13-1м Б.Ю. Харин

Научный руководитель - канд. техн. наук, доцент В.И. Фрейман Пермский национальный исследовательский политехнический университет

На сегодняшний день имеется множество производителей обо­ рудования цифрового и интерактивного телевидения. Каждый вид оборудования (транскодер, мультиплексор, аппаратно-программный комплекс для шифрования видеоконтента, серверы для хранения кон­ тента) имеет множество параметров, влияющих на качество услуги телевидения. Для функционального тестирования и изучения процес­ сов в цифровом и интерактивном телевидении достаточно небольшой производительности, поэтому виртуальную сеть телевидения можно исследовать даже на персональном компьютере. Также в стенде реа­ лизован генератор искажений по наиболее важным параметрам, из­ меняя которые можно повлиять на качество изображения, а благодаря автоматизированному сбору статистики и графикам будет выполнен анализ влияния искажений и будут даны рекомендации по устране­ нию подобных проблем с реальным сигналом.

Предлагаемое решение позволит сэкономить затраты на реальное тестовое оборудование, а также обеспечит тестирование широкого спек­ тра протоколов и технологий. Виртуальный стенд можно использовать в университетах для проведения лабораторных работ по тематике, свя­ занной с построением и исследованием мультисервисных инфокоммуникационных сетей современных и перспективных технологий.

Для реализации виртуального стенда потребовалось найти гото­ вые общедоступные приложения для мониторинга в сети телевидения и интеграции с другими модулями. Требуется еще доработать множе­ ство решений по интеграции существующего и разрабатываемого про­ граммного обеспечения, усовершенствовать алгоритмы работы сети.

Схема виртуального стенда, техническое описание решения.

Виртуальный стенд (рис. 1) представляет собой развернутые прило­ жения в среде виртуализации, например VirtualBox. Каждое прило­ жение выполняет свои функции. Генератор трафика записанный по­ ток из файла упаковывает в пакеты IP и вещает в UDP-потоке.

Модуль анализатора выполняет функцию измерения параметров по­ тока и записывает в каталок на сервере. Данные отчеты можно про­ сматривать в текстовом виде или с помощью веб-сервера реализовать удобный интерфейс просмотра и анализа параметров потока.

Рис. 1. Схема виртуального стенда

Одним из важных модулей является генератор искажений, кото­ рый вносит помехи в поток. Чтоб реализовать функционал ввода ис­ кажений в поток требуется использовать модуль netem, входящий

всостав ядра ОС linux. С помощью этого модуля можно реализовать:

-эмуляцию задержки с различной функцией распределения;

-эмуляцию потерь IP-пакетов;

-эмуляцию повтора и дублирования IP-пакетов;

-эмуляцию перемешивания IP-пакетов;

-эмуляцию искажения IP-пакетов.

Методы измерений параметров сигнала по уровням моде­ ли OSI/ISO (табл. 1). Оценку качества ТВ изображения и измерений параметров цифрового ТВ-канала можно рассмотреть по уровням модели OSI/ISO. Чтобы обеспечить высокое качество, нужно прово­ дить измерения на всех уровнях. Транспортный поток MPEG2-TS состоит из пакетов по 188 байт, инкапсулируется в UDP-датаграммы простым делением транспортного потока в дейтаграммы UDP. В ка­ ждой дейтаграмме может быть до 7 пакетов максимально возможного размера MTU=1500 байт в Ethernet (табл. 2).

Таблица 1

Передача потока телевещания по уровням модели OSI/ISO

Уровень модели OSI

7.Прикладной

6.Представительный

5.Сеансовый

4.Транспортный

3.Сетевой

2.Канальный

1. Физический

Протоколы и технологии Видеоплеер, видеоконтент, транспортный поток MPEG2-TS, файлы HLS, управление Сжатие, транскодирование Скремблирование, шифрование

TCP, UDP, RTP

IP, IGMP, Multicast, Unicast

MAC, DVB, Ethernet

Группа стандартов DVB, модуляция QAM, Ethernet, сре­ да передачи

 

 

Таблица 2

Поиск проблем потока телевещания на различных уровнях

Подуровень

Возможные проблемы

Пути решения

 

Потеря пакетов

Управление полосой пропус­

Физический, ка­

Неконтролируемые

кания

нальный, сетевой

задержки

Использование механизмов

итранспортньГ

Джиттер

коррекции ошибок FEC

уровень

Искажения пакетов

Применение QoS

 

Реордеринг

Поддержка необходимых

 

 

сетевых протоколов

 

Ошибки 1,2,3 приоритета

Обеспечить полный монито­

 

по ETSITR 101 290

ринг параметров ETR, при

 

Индекс MDI (MLR,DF) -

возникновении аварии про­

Уровень потока

фактор задержки и потерь

верять источник контента.

Анализ по ATIS-0800008

Анализ потока по рекомен­

MPEG2-TS

Потери различных типов

дациям QoS.

 

 

кадров (I, Р, В)

Анализ всех структур потока

 

 

MPEG2-TS, мониторинг

 

 

качества изображения

Настройка

и запуск системы сбора

статистики параметров

и мониторинга сигнала. В качестве среды иммитации процессов, ге­ нерации и анализа трафика выбрана виртуальная машина VirtualBox с развернутой операционной системой Linux Debian 3.2.0-4-amd64. Для анализа потока UDP установлен и скомпилирован на базе ядра Linux модуль NetUP IPTVProbe, исходный код которого доступен в откры­ том доступе. В качестве контента будет использоваться записанный поток MPEG2-TS в файле с разрешением .ts. А в качестве генератора потока UDP будет использоваться медиасервер VLC.

.секунд сколько

на замирает изображение периодически жения,

наблюдается пакетов потери момент в Error, СС

отчетах в PID=701 что видно, таблицы Из

 

­не на канале этом

-изобра рассыпание

рост большой имеет

2177

375816

56

39121

00

1432

35

1961

 

о

о

00

NO

©V

Ык!

О

о

о

к»

 

К)

ISI

14000

-J

СП

О

 

о

W

 

■U

 

сю

о

оо о

С1 VO

'W» о. Сп<-*

2177

375816

76

34647

00

1555

°

5!

 

К)

 

и>

о

 

O'

-С*

00

о о 5

ю

о о о

к> к»

о14000 о

ою ь>

и>

о 1 о о

1>X. sc■ UI! о

IP-группы (long) 3758162177=224.1.1.1

Время последнего принятого пакета

Битовая скорость группы =15,55 Mbit/s

Счетчик IP-пакетов = 74 230

Минимальное время между соседними UDP-пакетами (IAT) = 0 мс

Среднее время между соседними UDP-пакетами (IAT) = 0,067 мс

Максимальное время между соседними UDP-пакетами (1АТ) = 48 мс

Количество элементарных пакетов PID = 16

Идентификатор PID PID = 102

Битовая скорость PID Bitrate PID = 0.75 Mbit/s

Потеря IP-пакетов ошибки СС Error = 481

Скремблирование PID Не скремблирован = 0

Количество пакетированных элементарных потоков PES = 590

.3 .табл в

10 за статистика Собранная .изображения ция

искажений, вводу по операции Выполняя

3 Таблица

внесена измерений мин

­деграда наблюдаются

В данной работе был выполнен ряд экспериментов по вводу ис­ кажений по эмуляции задержки, дублированию пакетов и потере па­ кетов. При появлении большого джиттера происходят дрожание изо­ бражения и нарушение звуковых эффектов. Потери пакетов приводят к деградации картинки. Благодаря виртуальному стенду были выпол­ нены имитация искажений и анализ параметров потока цифрового телевидения.

Библиографический список

1. NetUP IPTVProbe. Мониторинг IPTV-потоков в сети [Элек тронный ресурс]: портал открытой разработки компании NetUP / Мо­ сква. - URL: http://www.netup.tv/ru-ru/iptvprobe.php (дата обращения: 15.04.2015).

2. Стандарт ITU IPTV-ID-0087, RTP/UDP/MPEG2 TS as a means of transmission for IPTV Streams. - Geneva, 10-14 July 2006.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ НЕЙРОННОЙ СЕТИ

Студент гр. ТК-11 А.В. Елтышев

Научный руководитель - ассистент А.И. Посягин Пермский национальный исследовательский политехнический университет

В настоящее время повышение надежности автоматизированных систем управления (АСУ), использующихся в таких сферах деятель­ ности, отказ системы в которых может привести к неблагоприятным последствиям, является весьма актуальной задачей. Во многих таких системах используются аналоговые датчики для снятия нужных по­ казателей в виде аналогового напряжения и передачи его в систему через аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Таким образом, можно сделать вывод, что надежность АСУ сильно зависит от отка­ зоустойчивости АЦП.

Существующие методы повышения надежности подразумевают увеличение аппаратных затрат, что, в свою очередь, приводит к росту стоимости устройства. Поэтому возникает необходимость в умень­ шении аппаратных и финансовых затрат за счет использования раз­ личных схемных решений, позволяющих одновременно обрабаты­ вать несколько входных сигналов одновременно на одном и том же оборудовании. Вторым условием при разработке АЦП для несколь­ ких входных сигналов является использование потоковой динамиче­ ской архитектуры (ПДА), которая позволила бы менять разрядность АЦП в зависимости от измеряемого сигнала, его частоты и степени необходимой точности измерения [1].

Одним из путей решения поставленной задачи является приме­ нение нейронной сети (НС) для аналого-цифрового преобразования

[2].Нейроном в данном случае будет являться одноразрядный АЦП

снеобходимой периферией для соединения нейронов в цепочку. То­ гда при получении заявки на определенное количество разрядов не­ обходимо будет лишь объединить заданное количество нейронов. Для реализации такой НС была выбрана структура двухслойного персептрона [3], в которой одноразрядные АЦП, называемые основ­ ными нейронами (ОН), могут объединяться в произвольные по длине

цепочки, ограниченные минимальной и максимальной возможными разрядностями, формируемыми под входные сигналы индивидуаль­ ными АЦП (ИАЦП). Кроме ОН в составе НС присутствуют входные нейроны, отвечающие за прием заявок на формирование АЦП опре­ деленной разрядности от конкретного входа, а также коммутаторы (Км), которые позволяют собирать информацию-о состоянии всех ОН в составе НС и проводить формирование ИАЦП через свободную и исправную часть ОН. Дополнительные связи между ОН позволяют сети автоматически «обходить» отказавшие ОН и формировать ИАЦП только из исправных элементов. При этом функционирование НС предполагает самомаршрутизацию сигналов в ней, т.е. отсутствие центральной системы управления, которая неизбежно привела бы к уменьшению общей отказоустойчивости, так как выход из строя «центрального коммутатора» привел бы к сбою всей системы.

В х о д н о й СЛОЙ (В х )

( 1 . . П )

I с к р ы т ы й СЛОЙ

к о м м у т а т о р ы (К м )

II с к р ы ты й

ос н о в н ы е ( l ..i j ..m k )

с л о й н е й р о н ы ( О Н )

В ы х о д н о й с л о й (В ы х )

(1..П)

Рис. 1. Двухслойная структура НС, где п - количество входов и выходов,

т - количество коммутаторов, к - количество ОН в одной цепочке

Если подробнее изучить принцип функционирования НС [2,3,4], то станет очевидно, что сами ОН представляют собой замкнутое кольцо, а количество дополнительных связей между ОН (через один, через два и т.д.) приводит к повышению отказоустойчивости, но од­ новременно и к увеличению аппаратных затрат. Поэтому в упрощен­

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]