Ez a disszertáció a csomagkapcsolt infokommunikációs hálózatok szolgálat minőségének analízise útján elemzi az erőforrások foglalásának valós idejű alkalmazásokra kifejtett hatását. Öt tézisben foglalja össze a "Best Effort" hálózati környezetben, valamint QoS mechanizmussal vezérelt forgalmak torlódásmentes és torlódásos esetben bekövetkező minőség változási hatásait. Az Internet óriási, és egyre nagyobb népszerűsége ellenére még a mai napig nem képes garantálni minőségi jellemzőkkel rendelkező szolgáltatásokat. Az utóbbi években jelentős erőfeszítés történt olyan IP alapú hálózatok kifejlesztésére, amelyek a garantált minőségi igényeket (QoS, Quality of Service) hatékonyan tudják támogatni. A telekommunikációs rendszerek szolgáltatásainak a felhasználók számára kielégítő minőségben való garantálása nem triviális feladat, mivel három csoportba sorolt tényező is megváltozik az idők során a technológiai fejlődés következtében: a.) Az első tényező az Interneten forgalmazott bájtmennyiség évenkénti duplázódása, ami tulajdonképpen Moore törvény egyenes következménye. Mint ismeretes, Moore szerint az egységnyi területre integrált áramköri elemek darabszáma évenként duplázódik, vagyis a felhasználóknál az azonos költségen tárolható bájtmennyiség ugyanilyen ritmusban növekszik. b.) A forgalmak modellezését nehezítő másik tényező főként a szórakoztató ipar által motivált sávszélesség emésztő alkalmazások megjelenése, mint pl. a zenei és a film műsorok cseréje, stb. c.) A harmadik tényező az Internet hagyományos, illetve új, valós idejű kommunikációs szolgáltatásai forgalmának különbözőségéből adódó, még nem teljesen szabványosított QoS átviteli minőségi osztályok bevezetésének és működtetésének rohamos elterjedése. Ezt egyrészt a konvergens (konvergált) hálózati szolgáltatások, elsősorban a hagyományos PSTN telefonrendszert magába olvasztó VoIP (Voice over IP) technológiának a telefonálás percdíját “gyilkoló” forradalmi gazdasági hatása okozza. Hasonló húzóerőt képez az Internet felett igény szerinti (VoD – Video on Demand) televíziózást lehetővé tevő IPTV és a hagyományos interaktív adatátvitelnek a LAN/WAN hozzáférési hálózatokban (DSL, Cable TV, WiFi, stb.) közös IP technológián történő egyidejű használatának igénye is. Szolgáltatói oldalon az első tényező hatását érzékelni lehet, és a köztes gerinchálózati eszközökben a már rendelkezésre álló üzemmód konfigurációs beállítások segítségével igény szerinti közbe lehet avatkozni. A forgalmak mennyiségi jellemzői, és útvonalának ismerete alapján a szolgáltatói hálózat fejlesztését (topológia, átviteli ráta, kapcsolók teljesítménye, stb.) igény szerinti mértékben kellő körültekintéssel el lehet végezni. A második tényező által okozott rendszeres forgalomváltozás szolgáltatói oldalon esetenként lekezelhető ugyancsak rendszerkonfigurációs lehetőségekkel (hozzáférési listák, felhasználói szabályzatok, stb.). A második tényező által véletlenszerűen, valamint a harmadik tényező által egyre gyakrabban okozott forgalmak kezeléséhez a szolgáltató számára még nem állnak rendelkezésre egyértelmű eszközök. Emiatt szükséges a különböző adatforgalmak mélyebb, statisztikai szintű elemzése is. A hálózati forgalom folyamatok elemzéséhez a szolgáltatói hálózat erőforrásainak (csatorna, várakozási sor, CPU, stb.) használatát vizsgáltam, amihez egy új, saját módszert, az ON/(ON+OFF) transzformációt vezettem be és alkalmaztam. A Corvil, vagy hatékony sávszélesség (CB-Corvil Bandwidth) fraktál koncentrációs értéket mutat. E felett a forgalom börsztös és multiplexeléssel nem csökkenthető ennek mértéke, míg ez alatt a forgalom torlódik. A CB és a továbbítás késleltetése közötti kapcsolat nem lineáris. Ennek okát kutatjuk a és adunk számszerűsíthető magyarázatot, ami a gyakorlatban közvetlenül alkalmazható, hatékonyságnövelő hatást fejt ki.

This theses evaluates the effect of packet switched network resources allocation to the real time application, based on the analysis of quality of service (QoS) of the infocommunication networks. Five thesis summarizes the quality modification of the network applications in "Best Effort" network environment, where data the packet flows are congestion free and controlled by QoS mechanism, respectively. Despite its enormous and increasing popularity, the Internet is not able to provide services with guaranteed quality. A considerable effort happened in the last years to develop IP networks that are able to ensure the demanded QoS. Guaranteeing satisfactory QoS of the telecommunication systems for the users is not a trivial task, because factors assigned into three groups change in the course of time as a result of technology development: a.) The first factor is the doubling of byte quantity distributed on the Internet in each year, which is in fact a direct consequence of Moore’s law. According to Moore, the number of circuit elements integrated onto the unit of area doubles annually, which means the byte quantity stored with identical expense at the users is growing at the same rate. b.) The second factor making the modeling of traffics harder is the appearance of bandwidth-hungry applications, such as music and file sharing. c.) The third factor is the rapid spread of not yet standardized QoS service classes caused by the difference between old and new, real-time communication services on the Internet. This is generated primarily by the convergent network services effect of the integration of traditional telephone system onto VoIP (Voice over IP) technology and the price reduction of telephone service. The same effect is detected at the IPTV, VoD (Video on Demand) and traditional data traffics transferred simultaneously on the same LAN/WAN access networks (DSL, Cable TV, WiFi, etc.). It is possible to detect the effect of the first factor on the provider side, and intervention is possible by configuring the intermediate nodes correspondingly. Based on the quantitative characteristics of the traffics and the knowledge of the routing paths, the development of production network (topology, transfer rate, switching capacity) is feasible. The continuous changes of traffic characteristics in the service provider network are also manageable with special control mechanisms (access lists, service regulations, etc.). Mechanisms appropriate for the efficient treatment of ad hoc traffics generated by the second factor and traffics influenced by the third factor are not yet obvious on the service provider side. Therefore, it is necessary to analyze the various packet switched data traffics in more depth, using statistical methods. I applied my own method named ON/(ON+OFF) transformation for analysis of the network traffic time series and I studied the utilization of network resources (channel, queue, CPU, etc.). The effective bandwidth, called CB-Corvil Bandwidth shows a fractal concentration level. The traffic exceeding this level becomes bursty and the effect cannot be reduced, but traffic below this level can be congested. The relation between CB and the transmission delay is not linear. The reason of this phenomenon is studied and quantitative responses are given, assuring increasing efficiency effect applicable directly in practice.