Ідеальна мережа - Студопедія
Вважатимемо, що мережа працює ідеально, якщо вона передає кожен біт інформації з постійною затримкою, що дорівнює швидкості поширення світла у фізичному середовищі. Нехай канали ідеальної мережі мають деяку кінцеву (а не нескінченну, як хотілося б) пропускну здатність, тому джерело інформації передає пакет у мережу не миттєво, а за деякий кінцевий час (який дорівнює, як ми вже знаємо, приватному від розподілу обсягу пакета в бітах) на пропускну здатність каналу доступу до мережі).
Результат передачі пакетів такою ідеальною мережею ілюструє рис. 6.1. На верхній осі показано значення часу надходження пакетів у мережу від вузла відправника, а на нижньому значення часу надходження пакетів у вузол призначення. Іншими словами, можна сказати, верхня вісь показує запропоноване навантаження мережі, а нижня - результат передачі цього навантаження через мережу. Ми відраховуємо значення часу відправлення та надходження від моменту попадання першого біта пакета в мережу або вузол призначення відповідно.
 |
Як видно з малюнка, ідеальна мережа доставляє всі пакети вузла призначення:
□ не втративши жодного з них (і не спотворивши інформацію в жодному з них);
□ у тому порядку, в якому вони були відправлені;
□ з однією і тією самою та мінімально можливою затримкою (di = d2 тощо).
Важливо, що усі інтервали між сусідніми пакетами мережу зберігає у незмінному вигляді. Наприклад, якщо інтервал між першим і другим пакетами становить при відправленні секунд, а між другим і третім - т2, то такими ж інтервали залишаться у вузлі призначення.
Тепер подивимося, які відхилення від ідеалу можуть зустрічатися в реальній мережі та якими характеристиками можна ці відхиленняописувати (рис. 6.2).
Пакети доставляються мережею вузлу призначення з різними затримками. Як ми вже знаємо, це невід'ємна властивість мереж із комутацією пакетів. Випадковий характер процесу утворення черги призводить до випадкових затримок, при цьому затримки окремих пакетів можуть бути значними, в десятки разів перевищуючи середню величину затримок (dj ф d2 * d3 і т. д.). Нерівномірність затримок призводить до нерівномірних інтервалів між сусідніми пакетами. Тобто змінюється характер тимчасових співвідношень між сусідніми пакетами, а це може катастрофічно позначитися на якості деяких додатків. Наприклад, при цифровій передачі мови (або узагальнено — звуку),
 |
Пакети можуть доставлятися вузлу призначення не так, як вони були відправлені, наприклад, на рис. 6.2 пакет 4 надійшов у вузол призначення раніше, ніж пакет 3. Такі ситуації зустрічаються в дейтаграмних мережах, коли різні пакети одного потоку передаються через мережу різними маршрутами, а отже, очікують на обслуговування в різних чергах з різним рівнем затримок. Очевидно, що пакет 3 проходив через перевантажений вузол або вузли, тому його сумарна затримка виявилася настільки великою, що пакет 4 прибув раніше за нього.
Пакети можуть губитися в мережі або приходити у вузол призначення зі спотвореними даними, що рівносильно втраті пакета, так як більшість протоколів не може відновити спотворені дані, а лише визначає цей факт за значенням контрольної послідовності кадру (Frame Check Sequence, FCS).
Середня швидкість інформаційного потоку на вході вузла призначення може відрізнятися від середньої швидкості потоку, спрямованого мережу вузлом відправником. Виною цьому є не затримкипакетів, які втрати. Так, у прикладі, показаному на рис. 6.2 середня швидкість вихідного потоку зменшується через втрату пакета 5. Чим більше втрат і спотворень пакетів відбувається в мережі, тим нижче швидкість інформаційного потоку.
| нерівномірність інтервалів між пакетами, що несуть виміри голосу, призводить до суттєвих спотворень мови. |
Очевидно, що безліч окремих значень часу передачі кожного окремого пакета у вузол призначення дають вичерпну характеристику передачі передачі трафіку мережею. Однак це занадто громіздка і, надто, надмірна характеристика продуктивності мережі. Для того щоб представити характеристики якості передачі послідовності пакетів через мережу компактної форми, застосовуються статистичні методи. Статистичні характеристики виявляють закономірності у поведінці мережі, які стійко виявляються лише тривалих періодах часу. Коли ми говоримо про тривалий період часу, то ми розуміємо під цим період часу, в мільйони разів більший, ніж час передачі одного пакета, яке в сучасній мережі вимірюється мікросекундами. Так, час передачі пакету Fast Ethernet становить близько 100 мкс, Gigabit Ethernet - близько 10 мкс, осередки ATM - від часток мікросекунди до 3 мкс (залежно від швидкості передачі). Тому для отримання стійких результатів потрібно спостерігати поведінку мережі принаймні протягом хвилин, а краще кількох годин.
Існує дві групи статистичних характеристик, що належать до продуктивності мережі:
□ характеристики затримок пакетів;
□ характеристики швидкості передачі даних.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: