Е.В. Глушак1

1 ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (ПГУТИ) (г. Самара, Россия)

1 evglushak@yandex.ru

Постановка проблемы. В современных гибридных сетях с облачными и туманными технологиями возникает задача эффективного управления качеством обслуживания (QoS) трафика с учётом различных классов и приоритетов. Сложность заключается в необходимости координации ресурсов облака и тумана для обеспечения высокой производительности и минимизации задержек и потерь данных.

Цель. Разработать математическую модель и методы приоритетного управления качеством обслуживания трафика в гибридных сетях, основанные на теории автоматического управления, которые позволят оптимально распределять ресурсы между облачными и туманными подсистемами с учётом приоритетов различных классов трафика.

Результаты. Создана динамическая модель системы с учётом взаимодействия облачных и туманных подсистем и приоритетов трафика. Показано, что р ешение задачи оптимального управления с помощью уравнения Риккати позвол ило получить матрицу управления, обеспечивающую стабилизацию системы и улучшение QoS. С использованием численного моделирования продемонстрировано снижение задержек и потерь для трафика с высоким приоритетом на 25 –30%, а также устойчивое поведение системы с уменьшением нормы состояния более чем на 90%.

Практическая значимость. Предложенная модель и методы управления могут быть применены для повышения эффективности и надёжности современных гибридных сетей связи, обеспечивая приоритетное качество обслуживания для критически важного трафика. Разработанная модель способствует улучшению пользовательского опыта, оптимальному использованию вычислительных ресурсов и развитию технологий облачных и туманных вычислений в телекоммуникациях.

Глушак Е.В. Анализ приоритетного управления качеством обслуживания трафика в гибридных сетях связи с облачными и туманными технологиями // Динамика сложных систем. 2026. Т. 20. № 2. С. 38−45. DOI: 10.18127/j19997493-202602-04

1. Глушак Е.В., Клюев Д.С., Воловач В.И. Анализ распределения задач в системе облачных и туманных вычислений // T-Comm:
   Телекоммуникации и транспорт. 2025. Т. 19. № 7. С. 25–33.
2. Глушак Е.В., Клюев Д.С. Разработка и исследование моделей функционирования облачных и туманных вычислений // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 3. С. 157–168. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202503-14.
3. Глушак Е.В. Разработка и исследование имитационных моделей облачных и туманных вычислений в программе Fogtorch // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 8. С. 96–104. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202508-12.
4. Глушак Е.В., Сенгилевцев О.А. Разработка и исследование макета сети BAN для мониторинга состояния здоровья человека // Инфокоммуникационные технологии. 2023. Т. 21. № 1. С. 28–36.
5. Довгаль В.А., Довгаль Д.В. Роль туманных вычислений в интернете вещей // Вестник Адыгейского государственного университета. Сер. 4: Естественно-математические и технические науки. 2018. № 4(231). С. 205–209.
6. Yermakov S.G., Khalil M.M., Khomonenko A.D., Bukharova K.A. Evaluating the efficiency of fog computingon the internet of things using a Non-Markov model. T-Comm. 2022. V. 16. № 12. P. 46–52.
7. Forrest W. The Impact of Cloud Computing on Data Centers. McKinsey Quarterly. 2023. № 2. С. 25–32.
8. Голубятников А.О. Гибридные облачные архитектуры: оптимизация производительности и безопасности в мультиоблачных средах // Научный аспект. 2024. Т. 27. № 3. С. 3427–3431.
9. Дараселия А.В. Модели и анализ показателей эффективности механизмов выгрузки трафика в гетерогенных беспроводных сетях. Дисс… канд. физ.-мат. наук. Спец.1.2.3 – Теоретическая информатика, кибернетика. М. 2022. 106 с.
10. Arora U., Singh N. IoT application modules placement in heterogeneous fog–cloud infrastructure. International Journal of Information Technology (Singapore). 2021. V. 13. № 5. P. 1975–1982.
11. Теория автоматического управления / Под ред. В.Б. Яковлева. М.: Высшая школа. 2009. 568 с.
12. Волков А.Н. Разработка и исследование комплекса моделей и методов построения сетей связи на основе туманных вычислений и предоставления услуг телеприсутствия. Дисс… докт. техн. наук. Спец.2.2.15 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций. СПб. 2024. 54 с.
13. Черепенин В.А., Воробьев С.П. Интеграция и оптимизация систем облачных, туманных и граничных вычислений: моделирование, задержки и алгоритмы // Изв. вузов. Северо.­Кавказского. регион. 2024. № 3. С. 19–25.
14. Бакай Ю.О., Карташевский И.В. Исследование систем моделирования для туманных вычислений: особенности, преимущества и недостатки // Международный журнал информационных технологий и энергоэффективности. 2024. Т. 9. № 4(42). С. 37–43.
15. Тарасов В.Н. Спектральное разложение для модели задержки на основе СМО с эрланговским и гиперэкспоненциальным распределениями // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2022. Т. 25. № 3. С. 24–28.