Модель распределённой сети, в которой хосты могут выполнять функцию коммутации сообщений

И. Б. Бурдонов^a, Н. В. Евтушенко^ba, А. С. Косачев^a, В. Н. Пономаренко<sup>a

a</sup> Институт системного программирования им. В.П. Иванникова РАН
^b Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

Аннотация: В работе строится абстрактная модель распределенной сети, содержащей только хосты и коммутаторы, которая позволяет оценить классы задач, которые необходимо решать в такой сети, принимая во внимание, в том числе, нефункциональные параметры. Предполагается, что хосты предлагают пакеты определенных услуг (сервисов) и сообщения (запросы) между хостами пересылаются через промежуточные узлы по правилам коммутации. Правило определяет, каким соседним узлам пересылается принятое узлом сообщение в зависимости от того, откуда оно пришло, и от вектора параметров в его заголовке. Соответственно, настройка узлов определяет множество путей от хоста к хосту, по которым будут пересылаться пакеты. Ситуация моделируется с использованием графа, вершинами которого являются хосты и коммутаторы, а ребра соответствуют физическим связям между ними. Обычно предполагается, что в такой сети хосты только принимают, обрабатывают и посылают информацию другим хостам, но не занимаются коммутацией сообщений, эта функция возлагается на другие узлы – коммутаторы, но мы предполагаем, что при современных технологиях хост также может выполнять функции коммутации сообщений, то есть такой хост (как и коммутатор) содержит систему правил коммутации, указывающих, куда отправляется полученное сообщение, если почему-либо данный хост не может обработать данный запрос/сообщение. Предлагается модель сети, в которой функцию коммутации сообщений выполняет не только каждый коммутатор, но и каждый хост. Обсуждаются проблемы, связанные с нефункциональными параметрами распределенной сети, а именно, достижимость/недостижимость хостов, зацикливание сообщений, перегрузка сети сообщениями, немасштабируемость. Обсуждается возможность оптимизации рассматриваемых параметров сети на основе использования информации об услугах/сервисах, представляемых каждым из хостов, и алгоритмы самонастройки распределенной сети, оптимизирующие параметры сети, передачу сообщений по настроенной сети и инкрементальную (повторную частичную) настройку сети, не нарушающую функционирование сети.

Ключевые слова: распределенная сеть; хосты; коммутаторы; достижимость; зацикливание; перегрузка; масштабируемость.

DOI: 10.15514/ISPRAS-2025-37(4)-1