ارائه يك چارچوب مديريتي خودمختار براي شبكه‌هاي فرماندهي و كنترل با استفاده از حلقه كنترلي تطبيقي MAPE-K

Providing an Autonomous Management Framework for Command and Control Networks Using MAPE-K Adaptive Control Loop

در شبكه هاي فرماندهي و كنترل جهت اطمينان از عملياتي بودن سنسورها (كه داراي اهميت زيادي مي باشد)، بايستي هر سنسور امكان ارزيابي وضعيت خود و ارسال به لايه هاي بالاتر فرماندهي و كنترل را داشته باشد. اطلاع از وضعيت سنسورها از راه دور نيازمند ارسال حجم زيادي از داده هاي عيب يابي هر سنسور به سطوح بالاتر فرماندهي و كنترل است كه باعث دريافت حجم زيادي از داده ها در لايه هاي بالاي فرماندهي و كنترل، اشغال پهناي باند شبكه و ايجاد سربار زياد براي پردازشگرها مي شود. در اين پژوهش يك چارچوب مديريتي خود مختار بر اساس حلقه كنترلي تطبيقي MAPE-K به منظور كنترل و مانيتورينگ سنسورهاي فرماندهي و كنترل بدون ايجاد سربار قابل ملاحظه براي سطوح فرماندهي و كنترل ارائه شده است و در جهت كاهش حجم تبال داده هاي تحت شبكه در ميان تجهيزات شبكه فرماندهي و كنترل، يك راهكار سلسله مراتبي براي فاز نظارت اين چارچوب، ارائه شده است. همچنين به منظور تبادل داده هاي سنسورها با مراكز فرماندهي و كنترل از يك پروتكل مبتني بر XML پيشنهادي استفاده شده است كه داده هاي دريافتي از سنسورها را با پروتكل دلخواه دريافت كرده و با تبديل به پروتكل مبتني بر XML براي مراكز فرماندهي و كنترل ارسال مي كند و از طرفي دستورات دريافتي از مراكز فرماندهي و كنترل به فرمت XML را به فرمت مورد نياز سنسورها تبديل كرده و به آنها اعمال مي كند. نتايج ارزيابي كارايي نشان مي دهد كه درصد كمي از پهناي باند شبكه به اين موضوع اختصاص پيدا مي كند و از طرفي با توجه به توزيع سيستم مديريتي، سربار كمي براي سيستم هاي پردازشي ايجاد مي شود و ضمن اطمينان از صحت عملكرد سنسورها، در صورت نياز، اطلاعات كامل سنسورها قابل دستيابي است.

In command and control networks, to ensure that the sensors are operational (which is very important); each sensor should be able to evaluate its status and send it to the higher command and control layers. The status of sensors through long distance requires sending large amounts of troubleshooting data for each sensor to higher levels of command and control that receives many data in the top layers of command and control, tenuring network bandwidth and creating overhead for processors. In this paper, an autonomous management framework based on MAPE-K adaptive control loop for controlling and monitoring command and control sensors without creating significant overhead for command and control levels is presented and to reduce the amount of network data exchange between command and control network equipment, a hierarchical approach is proposed for the monitoring phase of this framework. It also uses a proposed XML-based protocol to exchange sensor data with command and control centers, which receives the sensor data with the desired protocol and sends it to the command and control centers by converting it to an XML-based protocol. It also converts the commands received from command and control centers in XML format to the format required by sensors and applies them to sensors. The performance evaluation results show that a small percentage of network bandwidth is allocated to this issue and due to the distribution of the management system, caused little overhead for the processing systems. It is also possible to ensure the accuracy of the sensors performance and complete sensor information can be accessed if needed.