Практическая работа №9 расчет характеристик простой сети связи

Цель работы: Научиться производить расчет основных характеристик простой сети связи.

Рассмотрим простую локальную сеть связи, состоящей из двух компьютеров, одного маршрутизатора (роутера), хаба, рабочей станции и рабочей группы, соединенных между собой линиями связи.

Рисунок 1. Модель рассчитываемой сети

Трафик в данной сети движется от узлов «PC» и «PC (2)» к узлам «Ethernet Workstation» и «Workgroup». Полагая, что потоки данных являются простейшими со средними интенсивностями ₁ и ₂ каждый, можно определить вероятность потерь пакетов от узлов «PC» и «PC (2)». Схематично цифровую систему связи (рис.1) можно представить следующим образом (рис.2).

Рисунок 2. Схематичное представление системы связи

Для того чтобы вычислить вероятность потери пакета на входе маршрутизатора необходимо знать среднюю длину поступающего пакета в суммарном потоке и суммарную нагрузку трафика. Зная средние интенсивности генерации пакетов для первого и второго потоков, суммарную нагрузку можно определить по формуле

Средняя длина пакета суммарного потока будет равна математическому ожиданию от длин пакетов, проходящих по нему, т.е. будет справедливо выражение

где pi - вероятность появления пакета для первого и второго трафиков соответственно; - математическое ожидание длин пакетов для обоих трафиков. Значения и , а вероятности появления пакетов для первого и второго трафиков можно определить по формулам:

,

Таким образом, средняя длина пакета суммарного потока будет определяться как

Зная значение и размер входного буфера для маршрутизатора S , можно определить среднее число пакетов в системе: . Зная значения Z и N, найдем вероятность потерь пакетов в маршрутизаторе по формуле:

Задание:

1. Произвести расчет основных характеристик простой сети связи;

2. Для отчета сформировать листинг данных.

Пример расчета

Вариант	Средний интервал времени между двумя соседними пакетами, mt	Интенсивность генерации пакетов (λ1/ λ2)	Величина входного буфера, S (байт)
32	0,001	0,002/0,005	200

1. Суммарная нагрузка трафика, поступающего на вход роутера:

- средняя интенсивность выходного потока

2. Средняя длина пакета в потоке:

3. Среднее число пакетов в буфере:

4. Вероятность потери пакета:

5. Среднее число потерянных пакетов за одну секунду в роутере:

6. Размер буфера S, при котором вероятность потерь будет равна 10^-6:

Варианты заданий

Вариант	Средний интервал времени между двумя соседними пакетами, mt	Интенсивность генерации пакетов (λ1/ λ2)	Величина входного буфера, S (байт)
1 (16)	0,001	0,001/0,003	150
2 (17)	0,002	0,003/0,004	200
3 (18)	0,003	0,002/0,005	250
4 (19)	0,0015	0,005/0,004	300
5 (20)	0,0025	0,006/0,001	100
6 (21)	0,0005	0,001/0,003	150
7 (22)	0,001	0,003/0,004	200
8 (23)	0,002	0,002/0,005	250
9 (24)	0,003	0,005/0,004	300
10 (25)	0,0015	0,006/0,001	100
11 (26)	0,0025	0,001/0,003	150
12 (27)	0,0005	0,003/0,004	200
13 (28)	0,001	0,002/0,005	250
14 (29)	0,002	0,005/0,004	300
15 (30)	0,003	0,006/0,001	100

Контрольные вопросы:

1. Как определяется суммарная нагрузка трафика?

2. От каких параметров зависит средняя длина пакета суммарного потока?

3. По какой формуле можно найти следующую длину пакета суммарного потока?

4. Как определить среднее число пакетов в системе?

5. Как вычислить вероятность потерь пакетов в маршрутизаторе (роутере)?