eng
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
Выпуск #4/2023
С.А.Сиднев, В.А.Царенко
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ПРИМЕНЕНИЯ SLA С ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫМИ ТРЕБОВАНИЯМИ ЗАКАЗЧИКОВ
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ПРИМЕНЕНИЯ SLA С ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫМИ ТРЕБОВАНИЯМИ ЗАКАЗЧИКОВ
Просмотры: 570
DOI: 10.22184/2070-8963.2023.112.4.74.78
Клиентам телекоммуникационных компаний могут понадобиться определенные временные промежутки, в течение которых требуется дополнительная устойчивость связи. Рассматривается структура соглашений SLA, которая позволяет клиентам самим определять критические временные окна, в которых оператор обязуется выполнить их требования к устойчивости связи. Такая структура получила название SLA с дифференцированными требованиями.
Клиентам телекоммуникационных компаний могут понадобиться определенные временные промежутки, в течение которых требуется дополнительная устойчивость связи. Рассматривается структура соглашений SLA, которая позволяет клиентам самим определять критические временные окна, в которых оператор обязуется выполнить их требования к устойчивости связи. Такая структура получила название SLA с дифференцированными требованиями.
Теги: differentiated service reliability of communication network operation sla sla with differentiated requirements sla с дифференцированными требованиями urllc services дифференцированное обслуживание надежность функционирования сети связи соглашения sla услуги urllc
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ
АСПЕКТ
ПРИМЕНЕНИЯ SLA
с дифференцированными требованиями заказчиков
С.А.Сиднев, к.т.н., доцент МТУСИ,
В.А.Царенко, соискатель кафедры ЦЭУ и БТ МТУСИ / vtsarenko@mail.ru
УДК [621.391.63 + 681.7.068]:330.322.5, DOI: 10.22184/2070-8963.2023.112.4.74.78
Клиентам телекоммуникационных компаний могут понадобиться определенные временные промежутки, в течение которых требуется дополнительная устойчивость связи. Рассматривается структура соглашений SLA, которая позволяет клиентам самим определять критические временные окна, в которых оператор обязуется выполнить их требования к устойчивости связи. Такая структура получила название SLA с дифференцированными требованиями.
Введение
Развитие телекоммуникационных систем и сетей меняет подход к их проектированию, построению, эксплуатации и модернизации. Сети и системы связи становятся более сложными и масштабными, как с точки зрения инфраструктуры, функциональности, предоставляемых услуг, так и процессов их создания и эксплуатации.
Волоконно-оптические сети представляют собой оптимальную инфраструктуру для предоставления широкого круга услуг благодаря своей способности передавать большие объемы данных. Огромная пропускная способность современных волоконно-оптических систем остро ставит требование высокой надежности, которая может быть достигнута с помощью различных подходов, в том числе с помощью систем технического обслуживания и разных методов восстановления трафика, нарушенного сбоем сети (обрывом кабеля, отдельного оптического волокна или отказом оборудования).
Требования к надежности обычно прописываются в соглашении об уровне обслуживания (SLA), которое представляет собой положение контракта, заключаемого между двумя или более объектами права, в данном случае между оператором и заказчиком, относительно параметров качества обслуживания и надежности функционирования сети и систем связи. Стандартная структура SLA обычно обеспечивает повышенную защиту в течение всего срока договора между клиентом и оператором, что порой является избыточным и дорогостоящим для заказчика. Однако потребности и ожидания заказчика могут меняться в зависимости от конкретного момента времени.
В [1, 2] приводятся следующие примеры. Виртуальная частная сеть связи, арендуемая владельцем распределенного центра обработки данных для соединения между его несколькими площадками, требует не очень высокой доступности в течение большей части времени суток, поскольку в эти периоды операции выполняются, главным образом, локально на каждой площадке. Однако в течение определенного отрезка времени, когда осуществляется консолидация данных, требуется более устойчивая связь для обеспечения гарантированного соединения. Аналогичные требования характерны также для различных банковских систем.
Другой подобный пример − видеоконференцсвязь, которая может быть чувствительна к качеству обслуживания и устойчивости связи и требует повышенной надежности в определенные рабочие часы каждый день, но может не задействоваться в другое время.
Таким образом, имеются клиенты, заинтересованные в дифференцированных по времени требованиях к качеству и надежности связи.
Основными способами обеспечения сверхвысокой надежности являются организация нескольких (параллельных) соединений и дублирование данных. Особый интерес к этому проявляется в последнее время в связи с появлением сетей 5G, от которых требуется сверхнадежная доставка данных с ультрамалыми задержками (услуга URLLC) [3].
В большинстве работ, посвященных URLLC, понятие надежности трактуется как вероятность успешной доставки данных. Требования к такой вероятности в подобных сетях зависят от конкретных задач и существенно выше, чем в сетях предыдущих поколений. Согласно данным [4, 5], вероятность успешной доставки составляет от 0,99999 (пять девяток после запятой) до девяти девяток после запятой.
Городские и магистральные оптические сети в настоящее время приобретают сетчатую топологию, которая обеспечивает избыточность для соединения любых узлов сети и гибкость для маршрутизации. В сетях связи устойчивость реализуется предварительным выбором набора ресурсов для создания рабочего и резервного путей.
В соглашении об уровне обслуживания (SLA), контракте между оператором связи и его клиентом, обычно оговариваются штрафные санкции. SLA оценивается в конце каждого периода и штраф выплачивается, если были не соблюдены указанные в договоре нормативы, и прежде всего на суммарное время простоев.
SLA с дифференцированными требованиями заказчиков
Если стандартное соглашение SLA обычно обеспечивает соблюдение выполнения повышенных требований круглосуточно в течение всего срока действия договора, то SLA с дифференцированными требованиями (SLAдиф) − выполнения таких требований в интервале времени суток, когда требуются особо высокие качество и надежность (критические временные окна, КВО), а в остальное время обеспечивается стандартный уровень данных параметров.
Рассмотрим соглашение SLA с дифференцированными требованиями к повышенной надежности и оценим возможный экономический эффект или убыток, получаемый оператором связи от внедрения такого соглашения.
Для этого необходимо:
определить потребности заказчиков, разделив их на категории. Будем считать, что оператор уже имеет m клиентов, заключивших договор SLA, и z клиентов, обслуживаемых по стандартному уровню;
организовать обходные маршруты для дублирования передаваемой информации для заказчиков, заключивших SLAдиф (обходные пути не должны иметь совместных участков с исходным маршрутом на всем своем протяжении);
организовать систему технического обслуживания и контроля состояния сетей и систем связи, обеспечить сбор и обработку параметров сети и систем связи;
оценить частоту нарушений, при которых условия SLAдиф не выполняются, и величину финансовых потерь, являющихся следствием нарушения этих условий;
выбрать критерии оценки эффективности внедрения SLAдиф.
Рассмотрим последовательно два сценария:
Все желающие перейти на обслуживание по SLAдиф являются клиентами, обслуживаемыми по стандартному уровню (имеется z клиентов).
Все желающие перейти на обслуживание по SLAдиф являются клиентами, обслуживаемыми по договору SLA (имеется m договоров).
В графической форме первый и второй сценарии перехода клиентов на SLAдиф представлены на рис.1 и 2.
Для первого сценария, в случае неприменения SLAдиф, доходы оператора от клиентов, обслуживаемых по стандартному уровню, за время t, определяются выражением:
, (1)
где α0 − средняя интенсивность трафика одного пользователя в единицу времени;
С − стоимость единицы трафика за единицу времени оказания услуги по стандартному уровню.
В случае же применения SLAдиф доходы оператора увеличиваются до величины:
, (2)
где tКВО − временные промежутки, в течение которых требуется дополнительная устойчивость связи (критические временные окна);
Сдиф − стоимость единицы трафика за единицу времени оказания услуги по тарифу, предусмотренному договором SLAдиф.
В результате получаем абсолютный и относительный прирост дохода за счет использования SLAдиф:
, (3)
. (4)
При mдиф << z и tКВО << t прирост дохода за счет SLAдиф невелик. К тому же увеличатся расходы на производство и реализацию услуг, пропорциональные росту трафика.
Величина трафика за счет дублирования передаваемой информации в интервалах КВО на временном интервале t в случае применения SLAдиф составит:
, (5)
где t1 = t – tКВО − интервал времени, в котором обеспечиваются стандартные требования к надежности;
k − количество параллельных маршрутов.
Абсолютный и относительный прирост трафика за счет SLAдиф:
, (6)
где В0 = zα0t − величина трафика без применения SLAдиф,
. (7)
Для второго сценария (в случае неприменения SLAдиф) доходы оператора от абонентов, заключивших с оператором договор SLA, за время t, определяются выражением:
, (8)
где СSLA − стоимость единицы трафика за единицу времени оказания услуги по договору SLA;
m − количество клиентов, обслуживаемых по договору SLA.
В случае перехода части клиентов m на договор SLAдиф, доходы оператора изменятся:
(9)
В результате получаем абсолютный и относительный прирост (убыток) дохода за счет SLAдиф:
, (10)
. (11)
Как видно из выражений (10) и (11), при tКВО " t значение △Dm принимает отрицательное значение. Однако это не будет иметь катастрофического для оператора результата, тем более небольшой прирост дохода наблюдается за счет применения SLAдиф по первому сценарию.
Значения возможных потерь для разных соотношений параметров (11) представлены в табл.1.
Выводы
Соглашение SLAдиф позволяет добиться повышенного качества и надежности передачи информации в критические временные окна, в которых заказчику требуется дополнительная устойчивость связи.
Экономический эффект от использования рассмотренной модели SLAдиф имеет, прежде всего, заказчик. Оператор получает либо незначительный эффект (по первому сценарию), либо небольшие убытки (по второму сценарию).
Модель SLAдиф способствует привлечению новых и удержанию старых абонентов, не готовых платить по повышенному тарифу (СSLA) в течение всего времени обслуживания.
Экономический эффект оператора для данной модели может иметь отложенный характер.
ЛИТЕРАТУРА
Xia M. et al. A Novel SLA Framework For Time-Differentiated Resilience in Optical Mesn Networks // J. OPT. COMMUN. NETW. 2011. Vol. 3. No. 4. PP. 312–322.
Шувалов В.П., Егунов М.М., Минин Е.А. Обеспечение показателей надежности телекоммуникационных систем и сетей. М.: Горячая линия – Телеком, 2016. 168 с.
Кашкаров Д.В., Парамонов А.И., Кучерявый А.Е. Модель и метод использования множественных связей для реализации сверхнадежных соединений в сети 5G // Электросвязь. 2021. № 8. С. 16–22.
Pokhrel S.R. et al. Towards Enabling Critical mMTC: A Review of URLLC Within mMTC // IEEE Access. 2020. Vol. 8. PP. 131796−131813.
Bennis M. et al. Ultrareliable and Low-Latency Wireless Communication: Tail, Risk, and Scale / Bennis M., Debbah H.V. Poor // Proceedings of the IEEE. 2018. Vol. 106. No 10. PР. 1834−1853.
Сиднев С.А., Зубилевич А.Л., Колесников О.В., Царенко В.А. Эффективность ВОЛС. Оценка и пути повышения. М.: Горячая линия – Телеком, 2021. 128 c.
Zubilevich A.L. et al. The Effect of the Use of Service Level Agreement for Operators of Transport Systems and On-Board Systems // Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, Conference Proceedings. Moscow, March 2021. P. 9416045.
АСПЕКТ
ПРИМЕНЕНИЯ SLA
с дифференцированными требованиями заказчиков
С.А.Сиднев, к.т.н., доцент МТУСИ,
В.А.Царенко, соискатель кафедры ЦЭУ и БТ МТУСИ / vtsarenko@mail.ru
УДК [621.391.63 + 681.7.068]:330.322.5, DOI: 10.22184/2070-8963.2023.112.4.74.78
Клиентам телекоммуникационных компаний могут понадобиться определенные временные промежутки, в течение которых требуется дополнительная устойчивость связи. Рассматривается структура соглашений SLA, которая позволяет клиентам самим определять критические временные окна, в которых оператор обязуется выполнить их требования к устойчивости связи. Такая структура получила название SLA с дифференцированными требованиями.
Введение
Развитие телекоммуникационных систем и сетей меняет подход к их проектированию, построению, эксплуатации и модернизации. Сети и системы связи становятся более сложными и масштабными, как с точки зрения инфраструктуры, функциональности, предоставляемых услуг, так и процессов их создания и эксплуатации.
Волоконно-оптические сети представляют собой оптимальную инфраструктуру для предоставления широкого круга услуг благодаря своей способности передавать большие объемы данных. Огромная пропускная способность современных волоконно-оптических систем остро ставит требование высокой надежности, которая может быть достигнута с помощью различных подходов, в том числе с помощью систем технического обслуживания и разных методов восстановления трафика, нарушенного сбоем сети (обрывом кабеля, отдельного оптического волокна или отказом оборудования).
Требования к надежности обычно прописываются в соглашении об уровне обслуживания (SLA), которое представляет собой положение контракта, заключаемого между двумя или более объектами права, в данном случае между оператором и заказчиком, относительно параметров качества обслуживания и надежности функционирования сети и систем связи. Стандартная структура SLA обычно обеспечивает повышенную защиту в течение всего срока договора между клиентом и оператором, что порой является избыточным и дорогостоящим для заказчика. Однако потребности и ожидания заказчика могут меняться в зависимости от конкретного момента времени.
В [1, 2] приводятся следующие примеры. Виртуальная частная сеть связи, арендуемая владельцем распределенного центра обработки данных для соединения между его несколькими площадками, требует не очень высокой доступности в течение большей части времени суток, поскольку в эти периоды операции выполняются, главным образом, локально на каждой площадке. Однако в течение определенного отрезка времени, когда осуществляется консолидация данных, требуется более устойчивая связь для обеспечения гарантированного соединения. Аналогичные требования характерны также для различных банковских систем.
Другой подобный пример − видеоконференцсвязь, которая может быть чувствительна к качеству обслуживания и устойчивости связи и требует повышенной надежности в определенные рабочие часы каждый день, но может не задействоваться в другое время.
Таким образом, имеются клиенты, заинтересованные в дифференцированных по времени требованиях к качеству и надежности связи.
Основными способами обеспечения сверхвысокой надежности являются организация нескольких (параллельных) соединений и дублирование данных. Особый интерес к этому проявляется в последнее время в связи с появлением сетей 5G, от которых требуется сверхнадежная доставка данных с ультрамалыми задержками (услуга URLLC) [3].
В большинстве работ, посвященных URLLC, понятие надежности трактуется как вероятность успешной доставки данных. Требования к такой вероятности в подобных сетях зависят от конкретных задач и существенно выше, чем в сетях предыдущих поколений. Согласно данным [4, 5], вероятность успешной доставки составляет от 0,99999 (пять девяток после запятой) до девяти девяток после запятой.
Городские и магистральные оптические сети в настоящее время приобретают сетчатую топологию, которая обеспечивает избыточность для соединения любых узлов сети и гибкость для маршрутизации. В сетях связи устойчивость реализуется предварительным выбором набора ресурсов для создания рабочего и резервного путей.
В соглашении об уровне обслуживания (SLA), контракте между оператором связи и его клиентом, обычно оговариваются штрафные санкции. SLA оценивается в конце каждого периода и штраф выплачивается, если были не соблюдены указанные в договоре нормативы, и прежде всего на суммарное время простоев.
SLA с дифференцированными требованиями заказчиков
Если стандартное соглашение SLA обычно обеспечивает соблюдение выполнения повышенных требований круглосуточно в течение всего срока действия договора, то SLA с дифференцированными требованиями (SLAдиф) − выполнения таких требований в интервале времени суток, когда требуются особо высокие качество и надежность (критические временные окна, КВО), а в остальное время обеспечивается стандартный уровень данных параметров.
Рассмотрим соглашение SLA с дифференцированными требованиями к повышенной надежности и оценим возможный экономический эффект или убыток, получаемый оператором связи от внедрения такого соглашения.
Для этого необходимо:
определить потребности заказчиков, разделив их на категории. Будем считать, что оператор уже имеет m клиентов, заключивших договор SLA, и z клиентов, обслуживаемых по стандартному уровню;
организовать обходные маршруты для дублирования передаваемой информации для заказчиков, заключивших SLAдиф (обходные пути не должны иметь совместных участков с исходным маршрутом на всем своем протяжении);
организовать систему технического обслуживания и контроля состояния сетей и систем связи, обеспечить сбор и обработку параметров сети и систем связи;
оценить частоту нарушений, при которых условия SLAдиф не выполняются, и величину финансовых потерь, являющихся следствием нарушения этих условий;
выбрать критерии оценки эффективности внедрения SLAдиф.
Рассмотрим последовательно два сценария:
Все желающие перейти на обслуживание по SLAдиф являются клиентами, обслуживаемыми по стандартному уровню (имеется z клиентов).
Все желающие перейти на обслуживание по SLAдиф являются клиентами, обслуживаемыми по договору SLA (имеется m договоров).
В графической форме первый и второй сценарии перехода клиентов на SLAдиф представлены на рис.1 и 2.
Для первого сценария, в случае неприменения SLAдиф, доходы оператора от клиентов, обслуживаемых по стандартному уровню, за время t, определяются выражением:
, (1)
где α0 − средняя интенсивность трафика одного пользователя в единицу времени;
С − стоимость единицы трафика за единицу времени оказания услуги по стандартному уровню.
В случае же применения SLAдиф доходы оператора увеличиваются до величины:
, (2)
где tКВО − временные промежутки, в течение которых требуется дополнительная устойчивость связи (критические временные окна);
Сдиф − стоимость единицы трафика за единицу времени оказания услуги по тарифу, предусмотренному договором SLAдиф.
В результате получаем абсолютный и относительный прирост дохода за счет использования SLAдиф:
, (3)
. (4)
При mдиф << z и tКВО << t прирост дохода за счет SLAдиф невелик. К тому же увеличатся расходы на производство и реализацию услуг, пропорциональные росту трафика.
Величина трафика за счет дублирования передаваемой информации в интервалах КВО на временном интервале t в случае применения SLAдиф составит:
, (5)
где t1 = t – tКВО − интервал времени, в котором обеспечиваются стандартные требования к надежности;
k − количество параллельных маршрутов.
Абсолютный и относительный прирост трафика за счет SLAдиф:
, (6)
где В0 = zα0t − величина трафика без применения SLAдиф,
. (7)
Для второго сценария (в случае неприменения SLAдиф) доходы оператора от абонентов, заключивших с оператором договор SLA, за время t, определяются выражением:
, (8)
где СSLA − стоимость единицы трафика за единицу времени оказания услуги по договору SLA;
m − количество клиентов, обслуживаемых по договору SLA.
В случае перехода части клиентов m на договор SLAдиф, доходы оператора изменятся:
(9)
В результате получаем абсолютный и относительный прирост (убыток) дохода за счет SLAдиф:
, (10)
. (11)
Как видно из выражений (10) и (11), при tКВО " t значение △Dm принимает отрицательное значение. Однако это не будет иметь катастрофического для оператора результата, тем более небольшой прирост дохода наблюдается за счет применения SLAдиф по первому сценарию.
Значения возможных потерь для разных соотношений параметров (11) представлены в табл.1.
Выводы
Соглашение SLAдиф позволяет добиться повышенного качества и надежности передачи информации в критические временные окна, в которых заказчику требуется дополнительная устойчивость связи.
Экономический эффект от использования рассмотренной модели SLAдиф имеет, прежде всего, заказчик. Оператор получает либо незначительный эффект (по первому сценарию), либо небольшие убытки (по второму сценарию).
Модель SLAдиф способствует привлечению новых и удержанию старых абонентов, не готовых платить по повышенному тарифу (СSLA) в течение всего времени обслуживания.
Экономический эффект оператора для данной модели может иметь отложенный характер.
ЛИТЕРАТУРА
Xia M. et al. A Novel SLA Framework For Time-Differentiated Resilience in Optical Mesn Networks // J. OPT. COMMUN. NETW. 2011. Vol. 3. No. 4. PP. 312–322.
Шувалов В.П., Егунов М.М., Минин Е.А. Обеспечение показателей надежности телекоммуникационных систем и сетей. М.: Горячая линия – Телеком, 2016. 168 с.
Кашкаров Д.В., Парамонов А.И., Кучерявый А.Е. Модель и метод использования множественных связей для реализации сверхнадежных соединений в сети 5G // Электросвязь. 2021. № 8. С. 16–22.
Pokhrel S.R. et al. Towards Enabling Critical mMTC: A Review of URLLC Within mMTC // IEEE Access. 2020. Vol. 8. PP. 131796−131813.
Bennis M. et al. Ultrareliable and Low-Latency Wireless Communication: Tail, Risk, and Scale / Bennis M., Debbah H.V. Poor // Proceedings of the IEEE. 2018. Vol. 106. No 10. PР. 1834−1853.
Сиднев С.А., Зубилевич А.Л., Колесников О.В., Царенко В.А. Эффективность ВОЛС. Оценка и пути повышения. М.: Горячая линия – Телеком, 2021. 128 c.
Zubilevich A.L. et al. The Effect of the Use of Service Level Agreement for Operators of Transport Systems and On-Board Systems // Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, Conference Proceedings. Moscow, March 2021. P. 9416045.
Отзывы читателей
