МЕТОД УПРАВЛІННЯ КОМП’ЮТЕРНОЮ МЕРЕЖЕЮ SD-WAN МЕТОДАМИ МАШИННОГО НАВЧАННЯ НА ОСНОВІ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ У ПРОСТОРІ СТАНІВ
DOI: 10.31673/2412-4338.2026.019020
Анотація
Розвиток технологій побудови комп’ютерних мереж привело до створення програмно-визначених глобальних мереж SD-WAN. Цей напрямок являється одним із ключових тенденцій в розвитку ефективної мережевої інфраструктури. В цьому випадку забезпечується програмне централізоване управління всією комп’ютерною розподіленою мережею використовуючи спеціалізований контролер, який відокремлює систему управління від системи передачі даних.
Метою даної роботи являється підвищення ефективності функціонування розподілених комп'ютерних мереж SD-WAN методами машинного навчання на основі математичної моделі у просторі станів. В роботі вирішено актуальне наукове завдання з розробки методу управління комп’ютерною мережею SD-WAN на основі машинного навчання у просторі станів. Розроблено математичну модель мережі SD-WAN у просторі станів, яка представляє собою сукупність векторів стану, управління та функцію якості обслуговування. Вона враховує динаміку завантаження каналів, затримки, втрати пакетів та стан буферів вузлів. Дана модель може бути застосована у вигляді лінеаризованого варіанту для проведення аналітичних розрахунків, так і у формі повної нелінійної форми для проведення симуляції. Визначені умови стійкості та керованості комп’ютерної мережі. Для лінійної моделі отримано аналітичний розв'язок задачі оптимального управління SD-WAN, яке ґрунтується на основі рівняння Річчаті. На основі глибокого навчання з підкріпленням розроблено алгоритм управління мережею. Для дослідження ефективності отриманих результатів проведено симуляцію розподіленої комп’ютерної мережі різними методами управління SD-WAN. Результати проведеної симуляції підтвердили перевагу запропонованого методу управління комп’ютерною мережею SD-WAN на основі машинного навчання у просторі станів. Вони показали зниження затримки на 65%, рівня втрат пакетів на 85% та значення функціоналу якості на 61% порівняно з базовим методом ECMP.
Ключові слова: розподілена комп'ютерна мережа, SD-WAN, методи машинного навчання, математична модель, метод простору станів, управління, якість обслуговування, канал зв’язку
