Повышение качества обслуживания трафика в гибридных сетях с облачными и туманными уровнями

Повышение качества обслуживания (QoS) в гибридных сетях с облачными и туманными уровнями является актуальной задачей современного развития телекоммуникационных систем. С увеличением объемов передаваемых данных традиционные методы управления ресурсами становятся недостаточно эффективными. Гибридные сети, объединяющие облачные и туманные вычисления, могут значительно повысить производительность и снизить задержки. Актуальной задачей становится обеспечение баланса между высокой пропускной способностью, минимальными задержками и низким уровнем потери пакетов. Эффективное распределение ресурсов способствует снижению энергопотребления и эксплуатационных расходов. Статья посвящена оптимизации качества обслуживания трафика в гибридных сетях, объединяющих облачные и туманные вычисления. Представлена математическая модель на основе системы дифференциальных уравнений, описывающая динамику нагрузки, очередей, распределение ресурсов, задержек и потерь пакетов. Модель формализует задачу оптимального управления ресурсами с целью минимизации задержек и потерь при ограниченных возможностях. Для решения применяются численные методы интегрирования. Разработанный алгоритм позволяет эффективно балансировать нагрузку между облачными и туманными уровнями. Предложенный подход подтверждает свою эффективность для оптимизации современных телекоммуникационных систем, особенно для приложений с критическими требованиями к времени отклика. Improving the quality of service (QoS) in hybrid networks with cloud and fog levels is an urgent task of modern development of telecommunication systems. As the volume of data transferred increases, traditional resource management methods become insufficiently effective. Hybrid networks combining cloud and fog computing can significantly improve performance and reduce latency. An urgent task is to ensure a balance between high throughput, minimal delays and low packet loss. Efficient resource allocation helps to reduce energy consumption and operating costs. The article is devoted to optimizing the quality of traffic service in hybrid networks combining cloud and fog computing. A mathematical model based on a system of differential equations is presented that describes the dynamics of load, queues, resource allocation, delays, and packet losses. The model formalizes the task of optimal resource management in order to minimize delays and losses with limited capabilities. Numerical integration methods are used for the solution. The developed algorithm makes it possible to effectively balance the load between cloudy and foggy levels. The proposed approach proves its effectiveness for optimizing modern telecommunication systems, especially for applications with critical response time requirements.