Федеральное агентство связи
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и
информатики»
Кафедра автоматической электрической связи
10.05.02 Информационная безопасность телекоммуникационных систем, специализация Защита информации в системах связи и управления (очная форма обучения)
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
По дисциплине «Пакетная телефония»
Выполнил:
студент ФАЭС,
гр. АБ-75 /А.Е.Карелин/
«__»_________ 2021 г. (подпись)
Проверил:
Ст. Преподаватель АЭС /Н.Ф. Костюкович/
«__»_________ 2021 г. (подпись)
Новосибирск 2021
Задание №1
Спроектировать услугу IP-телефонии для локальной сети.
В данном задании необходимо:
1. Разработать схему проектируемой сети для своего варианта;
2. Сделать расчет нагрузки;
3. Сделать расчет пропускной способности;
4. Сделать выводы о выбранных интерфейсах;
5. Нанести результаты расчета на схему проектируемой сети. Таблица 1.1 – Исходные данные.
Вариант |
Nаб |
yk |
Тип аудио-кодека |
Скорость V (кбит/с) |
Размер речевого кадра L (байт) |
Длительность речевого кадра T(мс) |
Количество речевых кадров в одном IP-пакете
|
15 |
36 |
0,08 |
G.729 |
8 |
10 |
10 |
7 |
Разработка схемы проектируемой сети.
Для выполнения данного задания разработаем схему проектируемой сети, которая имеет структуру «звезда». В центре схемы расположен коммутатор, куда включаются коммутаторы для подключения IP-телефонов, сервер управления, Proxy-сервер и направление к маршрутизатору провайдера для выхода в Internet.
В работе используется коммутатор компании «D-Link DGS-1016C» характеристики этого коммутатора представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Характеристики коммутатора D-Link «DGS-1016C»
Характеристика |
Описание характеристики |
Количество портов коммутатора |
16 портов 10/100/1000Base-T |
Внутренняя пропускная способность |
32 Гбит/с |
Размер таблицы MAC адресов |
8K записей |
Поддержка стандартов |
Автоматическое определение MDI/MDIX на всех портах Jumbo-фреймы размером до 9 216 байт Автосогласование скорости и режима дуплекса Управление потоком IEEE 802.3x |
Т.к. данный коммутатор имеет 16 портов для подключения IP-телефонов, то количество коммутаторов будет определяться по следующей формуле:
K = (Nаб /16)+1, (1.1)
где Nаб – количество персональных компьютеров (IP-телефонов).
Схема сети представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Схема проектируемой сети
Расчет возникающей местной нагрузки.
Возникающая на k-ом коммутаторе местная нагрузка определяется методом удельных нагрузок:
, (1.2)
где k - номер сетевого коммутатора;
N - количество ПК, подключенных к сетевому коммутатору;
y - удельная нагрузка;
коэффициент 1,1 учитывает неуспешные вызовы.
Результаты расчетов по каждому коммутатору сведены в таблицу 1.3.
Таблица 1.3 – Суммарная нагрузка от коммутаторов
Номер коммутатора |
Емкость Nаб |
Удельная местная нагрузка y |
Суммарная местная нагрузка Ak |
|
Эрл |
Эрл |
|
№1 |
12 |
0,08 |
1,056 |
№2 |
12 |
0,08 |
1,056 |
№3 |
12 |
0,08 |
1,056 |
Распределение нагрузки по направлениям.
Распределим возникающую исходящую нагрузку на выходе каждого коммутатора, по следующим направлениям:
нагрузка, замыкаемая внутри данного коммутатора;
нагрузка к другим коммутаторам сети.
На рисунке 1.2 показан пример распределения нагрузок по направлениям связи для первого коммутатора.
Рисунок 1.2 – Схема распределения нагрузок
Из рисунка 1.2 видно, что нагрузка на выходе коммутатора №1 распределяется внутри самого себя и А1-1 и к остальным коммутаторам (A1-2, A1-3).
Нагрузка A1-2 от коммутатора №1 к коммутатору №2 определяется:
, (1.3)
где N2 - число ПК, подключенных к сетевому коммутатору №2;
Nall - общее число IP-телефоном всей сети.
Аналогично рассчитаем нагрузку на остальных коммутаторах. Результаты расчетов распределения нагрузки по направлениям связи сведены в таблицу 1.4.
Таблица 1.4 – Распределение нагрузки между коммутаторами (Эрл)
Номер коммутатора |
№1 |
№2 |
№3 |
№1 |
А1-1 = 0,352 |
А1-2 = 0,352 |
А1-3 = 0,352 |
№2 |
А2-1 = 0,352 |
А2-2 = 0,352 |
А2-3 = 0,352 |
№3 |
А3-1 = 0,352 |
A3-2 = 0,352 |
A3-3 = 0,352 |