4.2. Требования приложений разных типов к качеству обслуживания

4.2.1. Возможная классификация пользователей, порождающих потоки данных

В любой сети существенным фактором является пропускная способность коммуникационной системы. Максимальная пропускная способность характеризует предельный уровень возможностей сети. Поэтому при разработке и сопровождении сети стоит задача оценить, какая пропускная способность требуется пользователям, реализующим задачи конкретной предметной области. Обычно нагрузка на сеть определяется как количеством, так и типами пользователей. Типы пользователей могут быть установлены на основе некоторой классификации. В этой классификации можно использовать метод ранжирования отдельных категорий пользователей, основываясь на средних пропускных способностях рабочих станций. При этом можно эту ранжирование провести в пределах от 1 до n, где n соответствует максимальной пропускной способности рабочей станции. В данной классификации можно выделить пять типов пользователей:

1. Пользователи этого типа в основном выполняют приложения на своей рабочей станции и мало используют возможности сети. Они редко получают данные по сети, относительно долго манипулируют ими в ходе решения задач и затем посылают результат в общую БД для хранения. Пример: работа в текстовых и графических редакторах, с электронными таблицами, с собственным прикладным ПО и т. п. (так называемые «толстые» клиенты).

2. Пользователи этого типа чаще используют сеть, что соответствует работе с данными для генерации отчетов. Для этого требуется относительно регулярное, но не постоянное взаимодействие с БД. Категория: от 5 до 10.

3. Пользователям этого типа требуется для работы с сетью примерно столько же времени, как и для работы на собственной рабочей станции (в автономном режиме). К такому типу работ относятся: сортировка данных, подготовка отчетов, что требует относительно постоянного взаимодействия с БД. Категория: от 10 до 20.

4. Пользователи большую часть времени работают с данными, циркулирующими в сети. Категории: от 20 до 40. Они используют данные для постоянных отчетов, используя возможности Internet.

5. Этот тип пользователей характеризуется самой высокой нагрузкой на сеть. Категория: от 40 до 100. Обычно таких пользователей в системе небольшое количество.

Зная количество пользователей и их типы, можно вычислить суммарную нагрузку на сеть с некоторыми весовыми коэффициентами. Для многих сетей известны зависимости их производительности от сетевой нагрузки. Рассчитав эти зависимости, можно сравнить их с производительностью систем ввода/вывода рабочих станций и сделать вывод: при превышении нагрузки – неудовлетворительная производительность системы ввода/вывода и в обратном случае – удовлетворительная. Считать можно, используя аппроксимацию или интерполяцию.

4.2.2. Требования приложений к качеству обслуживания

Требования приложений к качеству обслуживания обычно определяются на основе классификации их трафика. В качестве основных критериев классификации обычно используют следующие характеристики:

1) относительная предсказуемость скорости передачи данных;

2) «чувствительность» трафика к задержкам пакетов;

3) «чувствительность» трафика к потерям и искажениям пакетов.

В отношении первого параметра (характеристики) трафики всех приложений делятся на два больших класса:

1. Приложения, трафик которых представляет собой равномерный поток. Этот класс приложений характеризуется высокой степенью предсказуемости. Он имеет сравнительно постоянную битовую скорость (constant bit rate CBR) – потоки с постоянной битовой скоростью. У таких потоков скорость может изменяться, но всегда легко вычисляется ее верхняя граница.

2. Приложения с пульсирующим трафиком. Отличаются высокой степенью непредсказуемости. Диапазон изменения скорости передачи может характеризоваться полным «молчанием», сменяющимся высокой пульсацией (пиковой нагрузкой). Трафик таких потоков характеризуется переменной битовой скоростью (variable bit rate VBR). Реальная скорость передачи при этом ограничивается физическими особенностями сети.

По второму критерию (чувствительность к задержкам) различают следующие типы приложений:

1. Асинхронные приложения, у которых практически нет ограничений на время задержки (пример: электронная почта).

2. Синхронные приложения, чувствительны к задержкам, но допускают их.

3. Интерактивные приложения. Задержки могут быть замечены пользователем, но они не сказываются негативно на функциональность приложений (пример: работа текстового редактора с удаленным файлом).

4. Изохронные приложения. Для них имеется некоторый порог чувствительности к задержкам, при превышении которого резко снижается функциональность приложения.

По третьему критерию все приложения делятся на две большие группы:

1. Чувствительные к потерям пакетов (практически все приложения, передающие алфавитно-цифровые данные: текстовые документы, коды программ, числовые массивы).

2. Устойчивые к потерям. Сюда относятся приложения, передающие трафик по инерционным физическим процессам. Потерю отдельных данных можно восстановить или определить на основе принятого (голосовые потоки, видеоизображения).