Mozhginskiy
.docx
Лабораторная работа №1
Имитационное моделирование сети Ethernet
Выполнил студент гр.5305Усманов И.А.
Цель работы: определение основных характеристик Ethernet с помощью системы имитационного моделирования локальных вычислительных сетей СИМЛВС.
Исходные данные:
Скорость передачи:B=10 Мбит/с.
Задержка распространения сигнала в ретрансляторе: 1.45 мкс
Коэффициент загрузки сети: R=0.2
Длина кадра: Lk= 1950 бит.
Ёмкости источников : 3, 8, 1, 9, 2, 10, 3, 11, 4, 12, 5, 1, 6, 2, 7.
Длины сегментов ,м: 86, 57, 9, 59, 36, 5, 42.
: 2 сек.
Топология сети Б
Расчет основных параметров сети:
Задержка распространения сигнала в сегменте:
где S-длина сегмента, км;
V-скорость света, км/с (V=300000 км/с);
k=0,77-коэффициент физической среды.
Произведёмвычисления:
Интенсивность потока запросов i – источника:
где λ–интенсивность суммарного потока запросов от всех источников, кадр/мкс;
M–суммарное число емкостей источников, M=Σ ;
– емкость i-источника.
Интенсивность суммарного потока:
где R – коэффициент загрузки сети;
– время передачи кадра, мкс, , гдеLk – длина кадра, бит;
B – скорость передачи, бит/мкс.
Интенсивность потока запросов каждого источника:
Лингвистический образ задачи:
Результаты моделирования:
Статистикасети:
Статистикастанций:
ST1
ST7
ST15
Статистикаисточников:
Показатель использования сети:
<показатель использования сети> = (ρ/С)100% ,
где ρ - коэффициент загрузки сети
С- пропускная способность сети.
Пропускная способность сети Ethernet:
;
;
<показатель использования сети> = (0,2/0,81)∙100%=24,69%
Хорошими показателями работы сети Ethernet можно считать следующие:
-процент сетевых отказов - не более 1%, (0%)
-показатель использования сети – от 30% до 60% (25%)
-средняя задержка запроса в сети – менее одной секунды (269,16 мкс)
Вывод:построенная сеть является физически реализуемой и качественно функционирующей.
ВАРИАНТ 2
Лабораторная работа №2
Кадр Ethernet
Выполнил студент гр.5305 Усманов И.А.
Цель работы:изучение структуры и обоснование размера кадра Ethernet.
Исходные данные:
Скорость передачи: B=10 Мбит/с.
Задержка распространения сигнала в ретрансляторе: 1.45 мкс
Коэффициент загрузки сети: R=0.5
Длина кадраLk: 800, 1200, 2000, 8000, 12000 бит
Ёмкости источников : 3, 8, 1, 9, 2, 10, 3, 11, 4, 12, 5, 1, 6, 2, 7.
Длины сегментов ,м: 86, 57, 9, 59, 36, 5, 42.
: 2 сек.
1.Оценка пропускной способности сети Ethernet без учета повторных пересдач:
где - максимальная производительность сети Ethernet, кадр/сек
-длина полезных данных кадра, байт;
В -скорость передачи, бит/сек.
Максимальная производительность сети Ethernet равна:
где 26 байтов - объем служебной информации;
12 байтов - межпакетный интервал;
L - длина поля данных кадра, байт.
(L=Ln при Ln≥64, L= 64 при Ln<64)
График зависимости пропускной способности сети от длины полезных данных по точкам = 3, 8, 32, 46, 110, 238, 494, 1006, 1262, 1500 байт
|
|
2.Таблица основных характеристик качества функционирования сети, полученных при различных значениях длины кадра:
Время моделирования 2 с.
Длина кадра, бит Параметры |
800 |
1200 |
2000 |
8000 |
12000 |
Коэффициент загрузки сети |
0,08 |
0,12 |
0,19 |
0,76 |
0,97 |
Средняя нормированная задержка кадра, мкс |
129,96 |
171,73 |
272,64 |
2323,55 |
45915,44 |
Суммарная длина очередей в буфеpax станций |
0 |
0 |
0 |
2 |
2.5 |
Вероятности отказа в обслуживании, % |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
График зависимости коэффициента загрузки от длины кадра
где , Lk – длина кадра, бит.
Lk |
800 |
1200 |
2000 |
8000 |
12000 |
|
0,649 |
0,735 |
0,822 |
0,948 |
0,965 |
Анализ методов:
где p-коэффициент загрузки сети
q-суммарная длина очереди
w-ср. нормированная задержка передачи кадра
Вывод:
С увеличением длины кадра качество функционирования сети заметно уменьшается (увеличивается коэффициент загрузки сети с 0.08 до 0.97),увеличивается задержка кадра в сети и суммарная длина очередей. На вероятность отказов длина кадра не влияла.
Приложение:
Статистика сети при длине кадра:
800 ---- 1200
2000 ----8000
12000
ВАРИАНТ 2
Лабораторная работа №3
Производительность сети Ethernet
Выполнил студент гр.5305 Усманов И.А.
Цель работы: Анализ производительности сети Ethernet.
Исходные данные:
Скорость передачи: B=10 Мбит/с.
Задержка распространения сигнала в ретрансляторе: 1.45 мкс
Коэффициент загрузки сетиR:
1серияэкспериментов |
0.1 |
0.3 |
0.5 |
0.7 |
0.9 |
2серия экспериментов |
0.9 |
1.1 |
1.3 |
1.5 |
2 |
Длина кадра Lk: 800, 1200, 2000, 8000, 12000 бит
Ёмкости источников : 3, 8, 1, 9, 2, 10, 3, 11, 4, 12, 5, 1, 6, 2, 7.
Длины сегментов ,м: 86, 57, 9, 59, 36, 5, 42.
: 2 сек.
1. а) суммарныеинтенсивности потока запросов точек серий экспериментов (при )
1 серия экспериментов:
2 серия экспериментов:
б) интенсивности (нестационарности потока) источников точек серий экспериментов.
1 серия экспериментов:
2 серия экспериментов:
2. Зависимость коэффициента фактической загрузки от коэффициента предложенной нагрузки.
1 серияэкспериментов:
R |
0.1 |
0.3 |
0.5 |
0.7 |
0.9 |
p |
0.19 |
0.19 |
0.22 |
0.23 |
0.24 |
2 серияэкспериментов:
R |
0.9 |
1.1 |
1.3 |
1.5 |
2 |
p |
0.24 |
0.25 |
0.26 |
0.28 |
0.31 |
При дальнейшем увеличении коэффициента предложенной нагрузкиR:
R |
3 |
5 |
7 |
10 |
14 |
p |
0.36 |
0.52 |
0.61 |
0.69 |
0.71 |
При дальнейшем увеличении коэффициента предложенной нагрузки R:
R |
20 |
30 |
50 |
70 |
100 |
p |
0.67 |
0.65 |
0.65 |
0.60 |
0.59 |
<показатель использования сети>K= (p/C)100% ,гдеС=0,81
График p(R):
3.Анализ методов:
‒1 серия:
‒2 серия:
Вывод:
С возрастанием предложенной нагрузки соответственно увеличивается производительность сети, и в некоторый момент наступит точка полного её использования (при R=14). При дальнейшем повышении предложенной нагрузки рост производительности ЛВС прекратится из-за высокой степени конкуренции за среду передачи. Если же нагрузка будет возрастать и дальше, то наступит момент, когда этот показатель начнетпадать (при R=20).
Приложение:
Статистика сети при коэффициенте загрузки сети:
0.1 ---- 0,3
0,5 ---- 0,7
0.9 ---- 1,1
1.3 ---- 1,5
2