4.1.2 Властивості ентропії:

• Ентропія обмежена зверху значенням 1.

• Ентропія рівна 0, тільки якщо один із станів має вірогідність, рівну 1 (повністю певне джерело).

• Ентропія максимальна, коли всі стани джерела рівноімовірні. При цьому .

• Ентропія джерела з двома станами змінюється від 0 до 1, досягаючи максимуму при рівності їх вірогідності.

• Ентропія об'єднання декількох незалежних джерел інформації дорівнює сумі ентропій початкових джерел.

• Ентропія характеризує середню невизначеність вибору одного стану з ансамблю, не враховуючи змістовну сторону (семантику) станів.

Одиниці кількості інформації. Біт – дрібна одиниця вимірювання кількості інформації. Крупніша одиниця – байт, що складається з восьми бітів. В мережах застосовуються і більш крупніші одиниці від кілобайтів (Кбайт) – 1024 байт = 2¹⁰ байт до петабайтів (Пбайт) – 1024 Тбайт = 2⁵⁰ байт.

За одиницю кількості інформації можна було б вибрати кількість інформації, що міститься, наприклад, у виборі одного з десяти рівновірогідних повідомлень. Така одиниця має назву діт або десятковою одиницею.

4.2 Вимоги до мереж з позиції якості обслуговування

Головна вимога – виконання мережею того набору послуг, для надання яких вона призначена. Решта вимог – продуктивність, надійність, сумісність, керованість, захищеність, розширюваність і масштабованість. Часто «якість обслуговування» (Quality of Service, QоS) включає тільки дві найважливіші характеристики мережі – продуктивність і надійність.

Продуктивність характеризується параметрами:

Час реакції мережі – інтегральна характеристика мережі– інтервал часу між виникненням запиту користувача до мережної служби і отриманням відповіді на цей запит.

Пропускна спроможність або швидкість передачі даних – обсяг даних, переданих за одиницю часу, в бітах за секунду (біт/c) або в пакетах за секунду. Розрізняють середню, миттєву і максимальну пропускну спроможність. Миттєва швидкість відрізняється від середньої тим, що для усереднювання вибирається дуже маленький проміжок часу – наприклад, 10 мс або 1 с. Максимальна швидкість – це найбільша миттєва пропускна спроможність, зафіксована протягом періоду спостереження.

Максимальна швидкість передачі для каналу без шуму, згідно з теоремою Найквіста, становить

, (4.4)

де F – пропускна спроможність, М – кількість помітних рівнів сигналу.

Для реальних каналів (з шумом) максимальна швидкість передачі визначається згідно з теоремою Шеннона:

, (4.5)

де S/N – відношення потужності корисного сигналу до потужності шуму .

Затримка доставки даних – час від передачі блоку інформації до його прийому. Звичайна якість мережі характеризується максимальною затримкою передачі і варіацією затримки.

Надійність оцінюється характеристиками: коефіцієнтом готовності (availability) – часткою часу, протягом якого система може бути використана; рівнем помилок – визначається як вірогідність безпомилкової передачі певного об'єму даних. Наприклад, вірогідність 0,99999 відповідає 1 помилковому біту на 100 000 переданих бітів. Для локальних мереж характерний рівень помилок 1 на 10⁸-10¹² біт, для глобальних мереж – 1 на 10⁴-10⁷; середнім часом відновлення працездатності мережі.

Додаткові аспекти надійності: збереження даних і захист їх від спотворень; узгодженість (синхронізація) даних; відмовостійкість (fault tolerance) – здатність системи приховувати від користувача відмову окремих її елементів . Іншим аспектом загальної надійності є безпека даних (security), тобто здатність системи захистити дані від несанкціонованого доступу.

Керованість мережі – можливість централізовано контролювати стан основних елементів мережі, виявляти і вирішувати проблеми, що виникають при роботі мережі, виконувати аналіз продуктивності і планувати розвиток мережі.

Сумісність, або інтегрованість, означає, що мережа здатна включати найрізноманітніше програмне і апаратне забезпечення, тобто в ній можуть співіснувати різні операційні системи, з підтримкою різних стеків комунікаційних протоколів, а також апаратні засоби і застосування від різних виробників. Мережа, що складається з різнотипних елементів, названа неоднорідною, або гетерогенною (інтегрованою).

Здатність до розширення (extensibility) означає можливість порівняно легкого додавання окремих елементів мережі (користувачів, комп'ютерів, додатків, служб), та нарощування довжини сегментів мережі .

Масштабованість означає, що мережа дозволяє нарощувати кількість вузлів і протяжність зв'язків в дуже широких межах і продуктивність мережі при цьому не погіршується.