infojournalИнформатика и образованиеInformatics and education0234-04532658-7769Publishing House Education and Informatics10.32517/0234-0453-2025-40-3-80-87infojournal-1282Research ArticleИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯINFORMATIZATION OF EDUCATIONПрименение методов оптимизации маршрутизации и кэширования данных в сетях доставки образовательного контента на основе отечественного программного обеспеченияApplication of methods for optimizing routing and caching data in educational content delivery networks based on domestic softwarehttps://orcid.org/0000-0002-6269-1754ПрокуровскийА. А.ProkurovskiyA. A.

Алексей Андреевич Прокуровский, аспирант, разработчик

факультет информационных технологий; кафедра корпоративных информационных систем

Москва

Alexey A. Prokurovskiy, postgraduate student, Software Developer

Faculty of Information Technologies; Department of Corporate Information Systems

Moscow

proaa@1c.ruМосковский технический университет связи и информатики; Фирма «1С»РоссияMoscow Technical University of Communications and Informatics; 1C CompanyRussian Federation2025270720254038087Copyright © Прокуровский А.А., 20252025Прокуровский А.А.Prokurovskiy A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://info.infojournal.ru/jour/article/view/1282

   В статье рассматриваются современные подходы к оптимизации маршрутизации и кэширования данных в сетях доставки образовательного контента (CDN) с использованием отечественного программного обеспечения «1С:Шина». Основное внимание уделено решению проблем высокой нагрузки на каналы передачи данных при массовом подключении пользователей к системам дистанционного обучения. Предлагается реализация алгоритма маршрутизации на основе модели поведения муравьиных колоний, что позволяет динамически адаптировать пути доставки контента в зависимости от текущей сетевой ситуации. Проведенный эксперимент показал снижение времени доставки данных до 25 % по сравнению с традиционными методами маршрутизации. Кроме того, в статье представлен разработанный метод кэширования контента с применением нечеткой логики, позволяющий учитывать неопределенность и изменчивость пользовательского спроса. Контент классифицируется по уровням популярности, и на основе этой информации принимается решение о масштабах кэширования. Экспериментальная проверка данного подхода показала рост производительности CDN до 30 % при одновременном снижении избыточной нагрузки на узлы сети. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенных решений и их применимость для построения высокопроизводительных, масштабируемых и интеллектуальных систем доставки контента в условиях реальных нагрузок. Использование отечественного ПО обеспечивает технологическую независимость и адаптацию под специфические требования образовательной инфраструктуры.

   The article explores modern approaches to optimizing routing and data caching in content delivery networks (CDNs) for educational systems using domestic software, specifically 1C:Enterprise Service Bus (1C:ESB). The focus is on addressing the challenge of increased network load due to the growing number of users accessing distance learning platforms. A routing algorithm inspired by ant colony behavior is proposed, enabling dynamic adaptation of content delivery paths based on current network conditions. Experimental results demonstrate a reduction in content delivery time by up to 25 % compared to traditional static routing methods. In addition, the article presents a developed caching method based on fuzzy logic, which effectively accounts for uncertainty and variability in user demand. Digital content is classified according to popularity levels, and caching decisions are made based on this classification. The experimental evaluation shows that this method can improve CDN performance by up to 30 %, while also reducing excessive load on network nodes. The obtained results confirm the effectiveness of the proposed solutions and their applicability to the development of high-performance, scalable, and intelligent content delivery systems under real-world conditions. The use of domestically developed software ensures technological sovereignty and better alignment with the specific needs of the educational infrastructure.

маршрутизациякэшированиеCDNнечеткая логикамуравьиный алгоритмдоставка контента«1С:Шина»дистанционное обучениеоптимизацияобразовательные платформыroutingcachingCDNfuzzy logicant algorithmcontent delivery1C:ESBdistance learningoptimizationeducational platformsReferencesСмирнова Ж. В., Чайкина Ж. В. Дистанционное образование как процесс управления обучением. Мир науки. Педагогика и психология. 2017;5(2):42. EDN: YUQKOF.Smirnova Zh. V., Chaikina Zh. V. Remote education as a process of training. World of Science. Pedagogy and Psychology. 2017;5(2):42. (In Russian.) EDN: YUQKOF.Nguyen H. H. C., Grzonka D., Khoa B. T., Sagar K. V., Abbasi I. A., Mahaveerakannan R., Alkhayyat A. New trends in Over the Top Media Service (OTT) web user behaviour analysis and unethical user prediction. Mobile Network and Applications. 2023:1–17. EDN: QFQDUH. DOI: 10.1007/s11036-023-02214-7.Nguyen H. H. C., Grzonka D., Khoa B. T., Sagar K. V., Abbasi I. A., Mahaveerakannan R., Alkhayyat A. New trends in Over the Top Media Service (OTT) web user behaviour analysis and unethical user prediction. Mobile Network and Applications. 2023:1–17. EDN: QFQDUH. DOI: 10.1007/s11036-023-02214-7.Южанинов Р. И., Кокоулин А. Н., Даденков С. А. Сравнительный анализ методов моделирования сети доставки контента (CDN). Наука и бизнес: пути развития. 2016;(3(57)):42–44. EDN: VWOMKZ.Yuzhaninov R. I., Kokoulin A. N., Dadenkov S. A. Comparative analysis of network modeling methods of content delivery network (CDN). Science and Business: Ways of Development. 2016;(3(57)):42–44. (In Russian.) EDN: VWOMKZ.Алгулиев Р. М., Алыгулиев Р. М., Гусейнова А. А. Повышение эффективности корпоративных сетей с применением CDN-технологии. Информационные технологии. 2008;(7):2–9. EDN: KVVRWD.Alguliev R. M., Alyguliyev R. M., Huseynova A. A. Increase of efficiency of corporate network with application CDN technology. Information Technologies. 2008;(7):2–9. (In Russian.) EDN: KVVRWD.Лавриненко И. Ю. Перспективы использования LMS в рамках современного высшего образования. Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2023;(1);17–35. EDN: JBMUHS. DOI: 10.24412/2304-120X-2023-11002.Lavrinenko I. Yu. Prospects for the LMS use in modern higher education. Scientific and Methodological Electronic Journal “Koncept”. 2023;(1);17–35. (In Russian.) EDN: JBMUHS. DOI: 10.24412/2304-120X-2023-11002.Радишевский В. Л., Кульневич А. Д. Распределенный брокер сообщений Kafka для высокоскоростной передачи и агрегации данных. Молодежь и современные информационные технологии. Сборник трудов XV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет; 2018:284–285. EDN: NRYQYF.Radishevsky V. L., Kulnevich A. D. Distributed Kafka message broker for high-speed data transmission and aggregation. Youth and Modern Information Technologies. Collection of Works of the 15<sup>ep</sup> Int. Scientific and Practical Conf. of Students, Postgraduates and Young Scientists. Tomsk, National Research Tomsk Polytechnic University; 2018:284–285. (In Russian.) EDN: NRYQYF.Афанасьева Д. В. Проблема DDoS-атак. Наука, образование и культура. 2019;(2(36)):21–22. EDN: YYSJSH.Afanasyeva D. V. The issue of DDoS attacks. Science, Education and Culture. 2019;(2(36)):21–22. (In Russian.) EDN: YYSJSH.Прокуровский А. А., Андреев И. А., Тутова Н. В. Повышение эффективности распределения ресурсов в сетях доставки образовательного контента с использованием интеграционной шины «1С: Шина». Информатика и образование. 2024;39(4):90–95. EDN: DHHPPT. DOI: 10.32517/0234-0453-2024-39-4-90-95.Prokurovsky A. A., Andreev I. A., Tutova N. V. Improving the efficiency of resource allocation in educational content delivery networks using the 1C:ESB integration bus. Informatics and Education. 2024;39(4):90–95. (In Russian.) EDN: DHHPPT. DOI: 10.32517/0234-0453-2024-39-4-90-95.Прокуровский А. А., Андреев И. А., Буланов Г. А. Архитектура сети доставки контента на основе технологии блокчейна. Технологии информационного общества. Сборник трудов XVI Международной отраслевой научно-технической конференции. М.: Издательский дом Медиа Паблишер; 2022:245–247. EDN: UOHNFQ.Prokurovsky A. A., Andreev I. A., Bulanov G. A. Content delivery network architecture based on blockchain technology. Information Society Technologies. Proc. 16<sup>th</sup> Int. Industry Scientific and Technical Conf. Moscow, Media Publisher; 2022:245–247. (In Russian.) EDN: UOHNFQ.Диго С. М., Нуралиев Б. Г. Взаимодействие экосистемы 1С с системой образования в эпоху цифровой экономики. Новые информационные технологии в образовании. Сборник научных трудов XXII Международной научно-практической конференции. Ч. 1. М.: 1С-Паблишинг; 2022:7–24. EDN: CDOBUU.Digo S. M., Nuraliev B. G. Interaction of the 1C ecosystem with the education system in the digital economy era. New Information Technologies in Education. Collection of Research Papers for the 22<sup>nd</sup> Int. Research-to-Practice Conf. Part 1. Moscow, 1C-Publishing; 2022:7–24. (In Russian.) EDN: CDOBUU.Леонов Е. А., Денисова Л. А. Балансировка нагрузки: основные алгоритмы и методы. Информационные технологии и автоматизация управления. Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, работников образования и промышленности. Омск: Омский государственный технический университет; 2015:192–197. EDN: TSYIBT.Leonov E. A., Denisova L. A. Load balancing: Main algorithms and methods. Information Technologies and Automation of Control. Proc. of the 6<sup>th</sup> All-Russian Scientific and Practical Conf. of Students, Postgraduates, Workers of Education and Industry. Omsk, Omsk State Technical University; 2015:192–197. (In Russian.) EDN: TSYIBT.Mursalimov A. Comparative analysis of methods of dynamic management of the structure of the data transmission network. Recent Achievements and Prospects of Innovations and Technologies. 2022;(1):243–251. EDN: QPVMBF.Mursalimov A. Comparative analysis of methods of dynamic management of the structure of the data transmission network. Recent Achievements and Prospects of Innovations and Technologies. 2022;(1):243–251. EDN: QPVMBF.Петров А. Ю. Обзор существующих методов разделения программных и аппаратных ресурсов в вычислительных системах. Аэрокосмическое приборостроение и эксплуатационные технологии. Четвертая Международная научная конференция. Сборник докладов. Ч. 2. СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения; 2023:212–216. EDN: EWRJAB.Petrov A. Yu. Overview of existing methods for separating software and hardware resources in computing systems. Aerospace Instrumentation and Operational Technologies. Fourth Int. Scientific Conf. Collection of Papers. Part 2. St. Petersburg, St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation; 2023:212–216. (In Russian.) EDN: EWRJAB.Руденко В. А. Контейнеризация сервисов с помощью инструмента docker-compose и практическое применение в НФИ КемГУ. Информационные технологии. Материалы 57-й Международной научной студенческой конференции. Новосибирск: Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; 2019:109. EDN: WETPSB.Rudenko V. A. Containerization of services using docker-compose and practical application at NFI KemSU. Information Technologies. Proc. 57<sup>th</sup> Int. Scientific Student Conf. Novosibirsk, Novosibirsk National Research State University; 2019:109. (In Russian.) EDN: WETPSB.Савченко Д. В., Резникова К. М., Смышляева А. А. Нечеткая логика и нечеткие информационные технологии. Отходы и ресурсы. 2021;8(1):10. EDN: EROHRQ. DOI: 10.15862/10ECOR121.Savchenko D. V., Reznikova K. M., Smyshlyaeva A. A. Fuzzy logic and fuzzy information technology. Russian Journal of Resources, Conservation and Recycling. 2021;8(1):10. (In Russian.) EDN: EROHRQ. DOI: 10.15862/10ECOR121.Климова И. В. Обоснование научного подхода и алгоритма оценки профессиональных рисков на основе нечеткой логики. Инновационные научные исследования. 2022;(11-2(23)):53–61. EDN: LNWZPC. DOI: 10.5281/zenodo.7336010.Klimova I. V. Substantiation of the scientific approach and algorithm of professional risk assessment based on Fuzzy Logic. Innovative Scientific Research. 2022;(11-2(23)):53–61. (In Russian.) EDN: LNWZPC. DOI: 10.5281/zenodo.7336010.Голубева О. Л. Современные цифровые технологии в ERP-системах. Социально-экономическое развитие промышленного региона. Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Челябинск: Челябинский государственный университет; 2023:99–102. EDN: AYDJXL.Golubeva O. L. Modern digital technologies in ERP systems. Socio-economic Development of the Industrial Region. Collection of Scientific Papers of the All-Russian Scientific and Practical Conf. with Int. Participation. Chelyabinsk, Chelyabinsk State University; 2023:99–102. (In Russian.) EDN: AYDJXL.Наседкин И. В., Репьев И. Н., Бычковский М. М., Зайкин Н. Н., Фатьянова Е. В., Нестеров Д. А. Нахождение кратчайшего пути с помощью эвристических алгоритмов. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023;(5):194–199. EDN: VNDIPG. DOI: 10.24412/2071-6168-2023-5-194-195.Nasedkin I. V., Repyev I. N., Bychkovsky M. M., Zaikin N. N., Fatyanova E. V., Nesterov D. A. Finding the shortest path using heuristic algorithms. Izvestiya Tula State University. 2023;(5):194–199. (In Russian.) EDN: VNDIPG. DOI: 10.24412/2071-6168-2023-5-194-195.Дудакова А. В., Упырь Р. Ю., Ким М. С. Разработка имитационной модели маршрутизации на основе муравьиного алгоритма. Электронный научный журнал «Молодая наука Сибири». 2025;(1):1–9.Dudakova A. V., Upyr R. Yu., Kim M. S. Design of a routing simulation model using ant optimization. The Electronic Scientific Journal “Young Science of Siberia”. 2025;(1):1–9. (In Russian.)Барсуков Н. И., Беляков А. М., Войнова Д. А. Применение муравьиного алгоритма в задачах с несколькими блуждающими торговцами. Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы. Сборник статей по материалам IX Всероссийской научно-практической конференции. Пенза: Пензенский государственный университет; 2022:50–52. EDN: SJZQDJ.Barsukov N. I., Belyakov A. M., Voynova D. A. Application of the ant algorithm in problems with multiple traveling salesmen. Information Technologies in Science and Education. Problems and Prospects. Collection of Articles Based on the Materials of the 9th All-Russian Scientific and Practical Conf. Penza, Penza State University; 2022:50–52. (In Russian.) EDN: SJZQDJ.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.