Проектирование и моделирование сетей связи в системе Riverbed Modeler

4.4 Выводы по лабораторной работе

1. Лабораторная работа не обходима для изучения функционирования сетей с коммутаторами и основ проектирования больших коммутируемых сетей. Основное, что необходимо для качественной коммутируемой сети - это гарантированная полоса пропускания между узлами. Проектирование качественной сети заключается именно в расчете структуры сети с уже гарантированным качеством. Основной результат лабораторной работы заключается в тестировании нагрузочной способности и предельных качественных характеристик коммутируемой сети.

2. Исследуемая проблема - переполнения буфера приема/передачи в коммутаторе. Для этого создается интенсивный трафик на 2 порта с помощью двух сетей с концентраторами. Явление переполнения буфера проявляется в увеличенной задержке при включении сети (время наполнение таблиц коммутации). При добавлении коммутатора средняя задержка в сети падает с 0.14 мс до 0.01 мс, количество доставленных пакетов выросло с 720 до 770, т.е. на 7%. Количество коллизий в сегменте с концентратором сократилось с 2400 до 900, т.е. - в 2.6 раза.

4.5 Задания на самостоятельную работу

1. Объясните, почему добавление коммутатора позволяет сети работать лучше в смысле пропускной способности и задержек.

2. Проанализирован подсчет коллизий на узлах. Можете вы проанализировать подсчет коллизий на коммутаторе? Объясните ваш ответ.

3. Создайте два новых сценария. Первый будет таким же, как и сценарий OnlyHub, но замените в нем узел на коммутатор. Второй сценарий будет таким же, как и HubAndSwitch, но замените в нем оба узла на коммутаторы, удалите старый коммута тор и подсоедините два коммутатора связью 10 BaseT. Сравните исполнение четырех сценариев в смысле пропускной способности,

71

задержек и подсчета коллизий. Проанализируйте результаты.

Замечание. Чтобы заменить узел коммутатором, щелкните правой мышью по узлу и присвойте атрибуту модели значение ethernet16_switch.

72

5 ТЕХНОЛОГИЯ ETHERNET

5.1 Содержание лабораторной работы

Технология Ethernet является образцом Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detect (CSMA/CD)

технологии ЛВС. Ethernet - это сеть множественного доступа (Multiple Access), то есть узлы посылают и принимают фреймы через общие каналы связи. Carrier sense в CSMA/CD означает, что все каналы могут быть разделены на свободные и занятые связи. Collision Detect означает, что узел «слушает», как он передает фрейм и может таким образом, установить, когда передаваемый фрейм искажается фреймом, передаваемым с другого узла.

В этой лабораторной работе будет установлена сеть Ethernet с 30 узлами шинной топологии, соединенными коаксиальным кабелем. Коак сиальная связь действует на скорости передачи данных в 10 Мб/с.

Цель лабораторной работы заключается в исследовании зависимости производительности сети от ее загрузки и размеров пакетов.

5.2 Выполнение задания

Создание нового проекта сети

Для создания нового проекта для сети Ethernet, необходимо:

1. Запустить программу Riverbed Modeler Academic Edition > из меню File и выбрать пункт New.

2. Выбрать пункт <Project> и нажать OK.

3. Назвать проект <инициалы>_Ethernet и сценарий Coax, нажать кнопку OK.

4. При запуске первоначальной топологии в диалоговом окне необходимо убедиться, что выбрано меню Create Empty Scenario, нажать Next.

5. Выбрать Office и нажать Next.

6. Затем присвоить значение 200 X Span, а Y Span – 100. После этого дважды нажать Next и Finish, закрыть диалоговое окно Object Palette.

73

Для создания коаксиального соединения:

1. Выбрать Topology -> Rapid Configuration…, из меню выбрать пункт Bus и нажать Next.

2. Нажать кнопку Select Models… в диалоговом окне

Rapid Configuration и из меню Model List выбрать пункт ethcoax, затем нажать OK.

щелкнуть правой кнопкой мыши по горизонтальной связи и из меню выбрать Edit Attributes (Advanced).

5. Нажать на значение атрибута модели, из меню выбрать Edit… и выбрать модель eth_coax_adv.

6. Присвоить значение 0.05 атрибуту delay, а атрибуту thickness – 5.

7. Нажать кнопку OK.

Рисунок 5.1 - Диалоговое окно Rapid Configuration

Замечание. При создании проекта необходимо убедиться, что он сохранен.

Теперь сеть создана. Она должна выглядеть так, как изображено ниже на рисунке 5 .3.

74

Создание трафика между узлами сети

Воспроизвести трафик, сгенерированный узлами, можно, выполнив ниже приведенный алгоритм.

1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по любому из 30 узлов -> Select Similar Nodes. Теперь все узлы в сети выбраны.

2. Щелкнуть правой кнопкой мыши по любому из 30

узлов -> Edit Attributes (Рисунок 5.4).

3. Отметить пункт Apply to selected objects . Важно избегать перенастройки каждого узла в отдельности.

4. Раскрыть дерево Traffic Generation Parameters .

5. Изменить значение ON State Time на exponential

(100). Изменить значение OFF State Time на exponential (0.00001). Пакеты генерируются в только в состоянии ON.

6. Раскрыть дерево Packet Generation Arguments.

7. Изменить значение атрибута Packet Size на constant(1024).

8. Изменить значение атрибута Interarrival Time на exponential(2).

9. Нажать кнопку OK, чтобы вернуться в Project Editor.

10.Сохранить проект.

5.3 Выбор статистик и вычисление их средних значений

Чтобы выбрать статистики, которые нужно собрать во время моделирования, необходимо вып олнить ниже перечисленные действия.

1. Щелкнуть правой кнопкой мыши где -либо в рабочем пространстве проекта (но не на узлах и не на связях) и

выбрать из меню Choose Individual Statistics.

76

3. Повторить предыдущий шаг с тестовым пакетом

Traffic Sink.

4. Выбрать сохранение из меню File в окне Probe model и затем закрыть окно.

Рисунок 5.5 - Окно параметров

Осталось запустить процесс моделирования, для чего нужно выполнить ниже перечисленные действия.

5.4 Моделирование сети

Чтобы изучить работу сети при различных нагрузках, нужно создать дубликаты сценария, изменяя нагрузки в сети и запускать прогон модели.

1. Нажать на клавишу Configure/Run DES.

2. Убедиться, что атрибуту Duration присвоить значение 30 секунд.

3. Запустить прогон модели, по сле чего нажать Close. 4. Сохранить проект.

5. Сделать дубликат сценария с именем Coax_1.

6. Щелкнуть правой кнопкой мыши по любому из 30 узлов -> Select Similar Nodes. Теперь все узлы в сети

78

выбраны.

7. Щелкнуть правой кнопкой мыши по любому из 30

узлов -> Edit Attributes.

8. Отметить пункт Apply to selected objects . Важно избегать перенастройки каждого узла в отдельности.

9. Раскрыть дерево Traffic Generation Parameters -> Packet Generation Arguments изменить значение атрибута Interarrival Time на exponential (1).

10. Запустить прогон модели и сохранить проект.

11. Повторить Шаги с 5 по 10 для сценариев Coax_05,

Coax_01, Coax_025, Coax_005, Coax_0035, Coax_003,

Coax_0025 и Coax_002 с соответствующим значение атрибута Interarrival Time. С уменьшением интерв ала будет возрастать время моделирования, т.к. увеличивается количество шагов (нагрузка сети).

Просмотр результатов

Для того, чтобы просмотреть и проанализировать результаты, выполнить последовательность действий.

1. Нажать на кнопку View Results из панели инструментов.

2. Перейти на вкладку DES Parametric Studies.

3. Выбрать текущий проект, чтобы появились все сценарии и отметить все сценарии .

4. Убрать отметку с Include vectors.

5. Раскрыть дерево Scalar Statistics -> Traffic Sink и Traffic Source.

6. Нажать правую кнопку мыши на Traffic Received и

выбрать Set as Y-Series, а для Traffic Sent выбрать Set as X-Series.

7. Нажать кнопку Show.

8. Результирующий график должен выглядеть так, как это показано на рисунке 5 .6.

9. Сохранить проект.

79