Projekt badawczy własny: metody zapewniania niezawodności i jakości w sieciach nakładkowych

Źródło finansowania projektu: 
2010-2013
Projekt badawczy własny
Metody zapewniania niezawodności i jakości w sieciach nakładkowych
Polish

Celem projektu jest opracowanie mechanizmów, które zapewnią trzy podstawowe cechy poprawnego działania współczesnych sieci nakładkowych (overlay networks):

  • odporność na uszkodzenia (niezawodność),
  • wysoką jakość działania, szczególnie w odniesieniu do wymagających aplikacji multimedialnych,
  • optymalne użycie zasobów sieciowych, oparte na współpracy operatorów z siecią nakładkową.

Wprawdzie aplikacje korzystające z sieci nakładkowych (wśród których najbardziej popularne są tak zwane sieci partnerskie, P2P, peer-to-peer) są opracowywane i używane już od około 10 lat, to jednak dotychczas kwestia gwarantowania jakości, jak również optymalizacji użycia zasobów nie stanowiła w ich przypadku problemu. Wynikało to z dwóch powodów:

  • służyły one głównie do współdzielenia plików, a w tym przypadku gwarancja jakości nie ma większego znaczenia;
  • z definicji działanie sieci nakładkowej opiera się na trasowaniu niezależnym od używanego przez operatorów (tzn. standardowych mechanizmów protokołu IP), w związku z tym nie brano w ogóle pod uwagę uwarunkowań związanych z użyciem zasobów. W praktyce, efektem jest generowanie niekontrolowanych przepływów międzydomenowych, które są bardzo kosztowne dla operatorów.

Jednakże od kiedy okazało się, że sieci nakładkowe generują przeważający ruch w Internecie, jak również od kiedy opracowywane są aplikacje partnerskie do transmisji multimedialnej, problemy gwarantowania jakości/niezawodności, jak również optymalizacji użycia zasobów nie mogą być pomijane. Obecnie oba zagadnienia stanowią najważniejsze grupy badawcze w tej dziedzinie. Niniejszy projekt wpisuje się w tę problematykę. Jego celem jest z jednej strony opis teoretyczny mechanizmów niezawodnościowo-jakościowych związanych z sieciami nakładkowymi, jak również z problemami najtańszego użycia zasobów przez ruch generowany w tych sieciach. Z drugiej strony, jego zadaniem jest inspirowane wynikami teoretycznymi opracowanie metod inżynierskich służących do efektywnego świadczenia wysokich jakościowo i niezawodnych aplikacji P2P, które generowałyby ruch nieuciążliwy dla operatorów. Następnie opracowane mechanizmy zostaną zamodelowane i przebadane symulacyjnie. Szczegółowo, planuje się opracować następujące
problemy:

  • klasyfikacja oraz opis matematyczny mechanizmów niezawodnościowych, specyficznych dla sieci nakładkowych;
  • klasyfikacja oraz opis matematyczny mechanizmów oceny i zapewniania jakości dla sieci nakładkowych;
    klasyfikacja oraz opis matematyczny mechanizmów optymalizujących rozpływ ruchu generowanego przez sieci nakładkowe;
  • opracowanie i przebadanie teoretyczno-symulacyjne mechanizmów polepszających niezawodność działania połączeń w sieciach nakładkowych, z naciskiem na sieci obsługujące aplikacje multimedialne;
  • opracowanie i przebadanie teoretyczno-symulacyjne mechanizmów polepszających obserwowaną jakość działania QoE w sieciach nakładkowych, z naciskiem na sieci obsługujące aplikacje multimedialne;
  • opracowanie i przebadanie teoretyczno-symulacyjne mechanizmów zmniejszających ruch generowany w sieciach nakładkowych, z naciskiem na sieci obsługujące aplikacje multimedialne.

Pierwsze trzy zagadnienia stanową istotny aspekt projektu ze względu na fakt, że zarówno problemy niezawodnościowo-jakościowe, jak i optymalizacyjne mają swoją specyfikę zdecydowanie różną od analogicznych problemów charakterystycznych dla klasycznych sieci telekomunikacyjnych. Zbadanie ich będzie jednak etapem wstępnym, następnie będzie miało miejsce opracowanie oryginalnych mechanizmów zapewniających jakość, niezawodność i oszczędne użycie zasobów sieciowych, a potem ich jakościowe i ilościowe przestudiowanie z wykorzystaniem modelowania matematycznego i symulacyjnego.

Contact person: 
cholda's picture
dr hab. inż.
Piotr
Chołda
Ph.D, Dr.Habil.
adiunkt
room: 
D5/113
phone: 
+48 12 6172616
email: 
piotr.cholda@agh.edu.pl
www: 
www.cholda.pl
konsultacje: 
Czwartki, 14.45-16.15
consultations: 
Thursdays, 2.45-4.15PM
Informacje dodatkowe: 

Piotr Chołda, ukończył Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki AGH w r. 2001, w r. 2006 doktoryzował się w zakresie Telekomunikacji na tym samym wydziale. Zajmuje się zagadnieniami odporności sieci telekomunikacyjnych i teleinformatycznych na uszkodzenia oraz projektowaniem sieci niezawodnych i zarządzaniem nimi. Autor 10 publikacji naukowych w recenzowanych czasopismach z Listy Filadelfijskiej. Aktywnie uczestniczył lub uczestniczy w projektach europejskich 6. i 7. Programu Ramowego. Jest redaktorem technicznym IEEE Communications Surveys and Tutorials oraz Transactions on Emerging Telecommunications Technologies (ETT), a także redaktorem kolumny recenzji książkowych w IEEE Communications Magazine. Brał aktywny udział w organizacji konferencji NGI 2008 (współprzewodniczący komitetu technicznego), IEEE ICC 2011 (współprzewodniczący komitetu technicznego sympozjum Communications QoS, Reliability and Modeling), jak również DRCN 2011 (współprzewodniczący komitetu technicznego).

Additional information: 

Piotr Chołda graduated from AGH University of Science and Technology (Krakow, Poland) as a master of science in networking in 2001. Afterwards, he obtained a doctorate in telecommunications in 2006 from the same university. Then, he joined the Department of Telecommunications there, and now he works as an Assistant Professor.
He specializes in design of computer and communications networks. Although his background comes from technology, as he started his research in the reliability modelling and optimization of resilient multi-layer long-haul networks (like the ones based on GMPLS, that is, generalized multi-protocol label switching), later he moved towards to softer problems, like the effective provisioning of services to the network clients. Thus,  he extended his interests to problems embracing the so-called Quality of Recovery (QoR), resilience-based differentiation in communications/computer networks and QoS/QoR for peer-to-peer networking. Recently, Piotr has focused on risk-based communications networking, as he perceives this area as a very promising research field, where the interface between business needs and threats from one side and the resilience technology from the other can be used to obtain a practical equilibrium where the balance between client needs and technological possibilities can be found.
 
Dr. Cholda is the co-author of eleven refereed journal papers and two conference tutorials. He is the recipient of the Communications QoS, Reliability and Performance Modeling Symposium Best Paper Award from ICC’06. He worked on network recovery problems in some of the 6. and 7. European Projects (IP Nobel/Nobel II, NoE EuroNGI/EuroFGI/EuroNF, SmoothIT). He was a Technical Program Committee (TPC) Co-Chair of NGI 2008 and NGI 2012, a TPC Co-Chair of Communications QoS, Reliability and Modelling Symposium at ICC 2011, and a TPC Co-Chair of DRCN 2011. Now, he serves as a TPC Co-Chair of NOMS 2014.
He is a member of editorial boards of  IEEE Communications Surveys and Tutorials and Transactions on Emerging Telecommunications Technologies. He also leads the Book Review Column in IEEE Communications Magazine.
He is a member of the ACM and IEEE.

Data_startu_projektu: 
October, 2010