Добавил:
stepanenkoiaroslavwork@gmail.com Добрый день, если вы воспользовались предоставленной информацией и она вам пригодилась, то это супер. Если захотите отблагодарить, то лучшей благодарностью будет написать мне на почту, приложив ваши готовые работы по другим предметам. Возможно они послужат кому-то хорошим примером. 😉😉😉 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
4 Курс / САЭС / Курсовая работа 2 / Курсовое и дипломное проектирование.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
22.12.2025
Размер:
6.83 Mб
Скачать

В ЛКС для адресации кадров на канальном уровне используются физические адреса узлов. В ЛКС Ethernet физическим адресом глобальный шестибайтовый номер сетевой интерфейсной карты (Network Interface Card - NIC). Для примера в таблице А.11 представлены гипотетические номера NIC (Ethernet-адреса) некоторых компьютеров одной ЛКС Ethernet с повышенным трафиком.

2.5.3 Разработка судовой компьютерной сети пассажирского парома

2.5.3.1 Расчет сети доступа на базе Fast Ethernet

Рассмотрим расчет компьютерной сети на платформе Fast Ethernet, содержащей две группы рабочих станций КГ1, КГ2 по i компьютеров в каждой группе и j компьютеров в каждой подгруппе (рисунок 2.42), каждая из которых соединена посредством повторителей с коммутатором. Один из портов коммутатора через SHDSL-модем по выделенной линии подключен к сети доступа. Расчет произведем по методике, изложенной в [57].

Сеть доступа

 

Модем

 

Коммутатор

Коммутатор

 

lC

lD1

Повторитель

lB1

К

...

lA1

 

 

 

 

К

...

lA1

 

 

 

КГ1

 

 

 

lD 2

Повторитель

lB 2

К

... lA2

 

К ... lA2

КГ2

Рисунок 2.42 Схема подключения сети Fast Ethernet li – длина наибольшей суммарной линии в i-ой группе

На рисунке 2.43 показана схема распределения потоков в сети Fast Ethernet, представленной на рисунке 2.42.

235

λkiS ; λkmS

 

Модем

 

 

λSm1

λSm2

 

 

λS1m

λS2m

 

 

λSm

Коммутатор К1

Коммутатор К2

S

S

S

S

λ 1

λ 1

λ 21

λ 12

 

 

 

λSk1

 

λSk2

S

 

 

S

 

 

λ 22

λ

11

 

 

λS02

λS01

 

 

Компьютеры группы КГ1

 

Компьютеры группы КГ2

 

 

 

Рисунок 2.43 Схема распределения потоков сети Fast Ethernet

λоSi , λomS - интенсивности потоков исходящих из компьютерной группы i или из модема;

λijS , λimS , λmiS интенсивность потоков, исходящих из i-й компьютерной группы

всторону j-й компьютерной группы или модема и в обратном направлении, соответственно;

λiSк , λmkS интенсивность потоков входящих в коммутатор, со стороны i

компьютерной группы, или модема, соответственно;

интенсивности потоков, исходящих от коммутатора в сторону i-ой компьютерной группы или модема, соответственно;

λiiS интенсивности потоков, замыкающихся внутри модемной группы;

λiS интенсивность потоков, поступающих на общую шину i-го сегмента

(сегмента, конфликтов, соединенного с i-ой компьютерной группой и соответствующих выходам коммутатора, при работе в полудуплексном режиме

(i=1, 2, 3,…, m));

S вид трафика (см. таблицу 2.67); k коммутаторы.

236

Исходные данные:

Численность компьютеров в группах составляет M1 = 40 M 2 =110.

Протяженность

соединительных

линий lА 35м ,

l 4м

,

lD

15м

,

B

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lD 45м

l 100м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения параметров, характеризующих различные виды трафиков,

представлены в таблице 2.67.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.67 Параметры, характеризующих различные виды трафиков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

 

 

 

 

 

Коэффи

Полна

 

 

Коэффицие

генерирования

 

 

 

коэффицие

 

 

информационно

 

 

 

Длина

нт

 

Вид

 

нт

циент

я

 

 

го

трафика,

 

 

информационн

протокольн

 

длина

 

трафика, S

 

нагрузки,

загрузки

 

типа

S,

одним

 

 

ой части кадра

ой

 

 

кадра

 

 

 

 

 

S

канала

 

 

компьютером

 

 

 

 

LS , бит

избыточнос

 

 

 

 

 

LS ,

 

 

 

 

 

S

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

ρc , Эрл

бит

 

инф

ти S

 

а б ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кбит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аудио, a

 

 

10

0,1

3048

 

2560

1,19

 

64

 

 

 

Видео, v

 

 

1

0,02

10080

 

9600

1,05

 

384

 

 

 

Данные, d

 

 

1

0,01

6848

 

6400

1,07

 

10

 

 

 

Порядок расчета.

В технологии Fast Ethernet, не зависимо от стандарта физического уровня, существует понятие домена коллизий. Под доменом коллизий понимается часть сети, все узлы которой распознают коллизию, независимо от того в какой части этого домена коллизия возникла. Сеть Ethernet построенная на повторителях, всегда образует один домен коллизий, который соответствует одной разделяемой среде. Коммутаторы и маршрутизаторы делят сеть на несколько доменов коллизий. Любая из компьютерных групп, показанных на рисунке 2.42, образует отдельный домен коллизий. К домену также относится соответствующий порт коммутатора и соединенный с ним кабель.

Коммутатор воспринимает сигнал коллизий, но не передает его другим портам. Все события связанные с устранением коллизий в одном из портов коммутатора остаются неизвестными для других портов.

Возникновение конфликтов накладывает ограничение на конфигурацию и размеры сегментов сети.

237

Для определения возможных ограничений производится расчет интенсивностей потоков передачи информации, задержек ее передачи и оценивается устойчивость работы сети.

Расчет интенсивностей потоков передачи кадров

Определяем суммарное число компьютеров в сети по формуле

2

 

M Mi 40 110 150 .

(2.217)

i 1

Число компьютеров в i -той группе, обслуживающих трафик, типа S (S=a, v, d).

 

 

 

 

 

 

NiS S Mi S ,

 

 

 

 

 

 

(2.218)

где S

доля компьютеров, обслуживающих трафик типа S, для трафика типа a и

d считаем =1, для трафика типа v считаем =0,1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.68.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.68 Результаты расчетов числа компьютеров в группах NiS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид трафика,

 

 

 

 

Номер группы абонентов, i

 

S

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

a

N a a M

1

a 1 40 10 400

 

N a a M

2

a 1 110 10 1100

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

v

Nv v M

1

v 0,1 40 1 4

 

N v v M

2

v

0,1 110 1 11

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

d

N d d M

1

d 1 40 1 40

 

N d d M

2

 

d

1 110 1 110

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем среднее значение длительности кадров k для различного типа трафика S (S=a, v, d) (с учетом протокольной избыточности) по формуле

 

 

 

LS

S

 

мкс

 

 

 

 

 

 

 

 

Ks

 

инф

 

,

 

,

(2.219)

B

кадр

 

 

 

 

 

 

где B 100 106 бит скорость модуляции в сети.

с

Результаты расчета сводим в таблицу 2.69.

Таблица 2.69 Результаты расчетов средней длительности кадров Ks для различного типа трафика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

мкс

 

Вид трафика, S

 

 

Среднее значение длительности кадров s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

кадр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Laинф a

 

2560 1,19

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

a

К

 

 

 

 

30,5

 

 

 

B

100 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lvинф v

 

9600 1, 05

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

v

К

 

 

 

 

100,8

 

 

 

B

100 106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ldинф d

 

6400 1, 07

 

 

 

 

 

d

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

B

 

100 106

68,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

238

 

 

 

 

 

Максимально возможная интенсивность передачи кадров от одного

абонента pS для различного типа трафика S (S=a, v, d)

определяется по формуле

 

 

 

pS

 

B

 

 

 

1

 

,

кадр

 

(2.220)

 

 

 

 

 

S

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мкс .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.70.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.70 Результаты расчетов максимально возможной

интенсивности передачи кадров pS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимально

возможная

 

интенсивность передачи

Вид трафика, S

кадров pS ,

кадр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мкс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

pa

 

B

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

0, 033

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ka

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30,5

 

 

v

 

 

pv

 

B

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

0, 01

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

kv

100,8

 

d

 

 

pd

 

B

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

0, 015

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

kd

68,5

 

 

Определяем коэффициент пачечности (отношение пиковой скорости, создаваемой источником, к средней скорости за больший интервал времени) для различных типов трафика типа S (S=a, v, d) по формуле

 

K S

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S S .

(2.221)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аб

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.71.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.71 Результаты расчетов коэффициента пачечности K S

Вид трафика, S

Коэффициент пачечности K S

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

100 106

a

K a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1313

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

абa

a

 

 

 

 

64 103 1,19

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

100 106

v

K v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

248

абv

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

384 103 1, 05

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

100 106

d

K d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9346

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

абd

d

 

 

 

10 103 1, 07

Определяем значения средних интенсивностей поступления кадров для различных типов трафика типа S (S=a, v, d) от одного компьютера по формуле

S

 

S

,

кадр

(2.222)

аб

 

 

m

 

S

 

с .

 

 

 

Lинф

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.72.

239

Таблица 2.72 Результаты расчетов средних интенсивностей поступления кадров mS

Вид трафика, S

Средняя интенсивность поступления кадров mS ,

кадр

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

a

 

 

64

 

 

25

 

 

a

 

аб

 

 

 

 

 

 

La

2560

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

v

 

 

384

 

 

40

 

 

v

 

аб

 

 

 

 

 

 

 

Lv

 

9600

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

d

 

 

10

 

1, 56

 

 

d

 

 

аб

 

 

 

 

 

 

Ld

 

 

 

 

 

 

m

 

6400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем для каждой компьютерной группы i (i=1,2) математическое ожидание интенсивностей потока кадров типа S (S=a, v, d) по формуле

 

 

 

 

S

S

S N S ,

кадр

 

 

 

 

 

(2.223)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0i

m

c

i

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.73.

 

 

 

 

 

Таблица 2.73 Результаты расчетов математического ожидания

интенсивностей поступления кадров по группам 0Si ,

 

кадр

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид трафика,

 

 

 

 

Номер группы абонентов, i

S

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

a

a N a 25 0,1 400 1000

 

 

a

a

a N a

25 0,1 1100 2750

 

01

m

c

1

 

 

 

 

02

 

m

c

2

 

v

v

v

v Nv 40 0,02 4 3, 2

 

 

v

v

v Nv

40 0,02 11 8,8

 

01

m

c

1

 

 

 

 

02

 

m

c

2

 

d

d

d

d N d 1,5 0,01 40 0,6

 

 

d

d

d N d 1,5 0,01 110 1,65

 

01

m

c

1

 

 

 

 

02

 

m

c

2

 

Примем значение коэффициента тяготения трафика от группы i (i=1,2) в сторону модема равным imS 0, 2 . Тогда интенсивность потоков трафика типа S

(S=a, v, d), поступающего от i -ой компьютерной группы в сторону модема определим по формуле

S

S

S

S

 

S 0, 2 S

,

кадр

(2.224),

 

im

im

0i

m

0i

0i

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.74.

Таблица 2.74 Результаты расчетов интенсивности потоков трафика,

поступающего от i -ой компьютерной группы в сторону модема imS ,

кадр

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид трафика,

 

 

 

Номер группы абонентов, i

S

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

0, 2 a

0, 2 1000 200

 

a

0, 2 a

0, 2 2750 550

 

1m

01

 

 

2m

02

 

 

 

v

v

0, 2 v

0, 2 3, 2 0,64

 

v

0, 2 v

0, 2 8,8 1,76

 

1m

01

 

 

2m

02

 

 

 

d

d

0, 2 d

0, 2 0,6 0,12

 

d

0, 2 d

0, 2 1,65 0,33

 

1m

01

 

 

2m

02

 

 

 

 

 

 

240

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

a

 

 

v

 

 

 

Определим коэффициент симметричности трафика S

 

mi

как m

1

,

m

4

,

 

 

 

 

 

 

mi

 

imS

 

 

 

 

d

3

( S

S )

.

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

mi

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно принятым значениям коэффициентов

 

симметричностей

определяем значения интенсивностей трафика типа S (S=a, v, d), поступающего от модема в сторону каждой из компьютерных групп

 

 

 

 

miS imS mS ,

кадр

 

 

 

 

(2.225)

 

 

 

 

с .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.75.

 

 

 

 

 

Таблица 2.75 Результаты расчетов значения интенсивностей трафика,

поступающего от модема в сторону каждой из компьютерных групп miS ,

кадр

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид трафика,

 

 

 

Номер группы абонентов, i

 

 

S

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

a

a

200 1 200

a

a

a

550 1 550

 

 

 

m1

1m

m

 

m2

2m

m

 

 

 

v

v

v

v

0,64 4 2,56

v

v

v

1,76 4 7,04

 

 

 

m1

1m

m

 

m2

2m

m

 

 

 

d

d

d

d

0,12 3 0,36

d

d

d

0,33 3 0,99

 

 

 

m1

1m

m

 

m2

2m

m

 

 

 

Примем, что трафик между компьютерными группами симметричен. Это означает, что между компьютерными группами трафик распределяется пропорционально числу компьютеров в группе.

Определяем значения коэффициентов тяготения ijS между компьютерными группами для трафика типа S (S=a, v, d) по формуле

 

 

 

S (1 S

 

 

N j S

 

 

1 S

N

S

 

0,8

N

 

S .

(2.226)

 

 

 

)

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

N S N S

N S

N S

 

 

 

ij

 

 

 

 

im

 

 

 

j

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.76.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.76 Результаты расчетов значения коэффициентов тяготения

между компьютерными группами ijS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид трафика,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер группы абонентов, i

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

a

0,8

 

 

400

0,16

 

 

 

 

a

a

 

0,8

1100

0, 44

 

11

21

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

22

 

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

v

v

0,8

 

 

4

0,16

 

 

 

 

 

v

 

v

 

0,8

11

0, 44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

21

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

22

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

d

d

0,8

 

 

40

0,16

 

 

 

 

 

d

 

d

 

0,8

110

 

0, 44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

21

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

22

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

241

Поскольку imS приняты равными 0,2, независимо от вида трафика, значения соответствующих коэффициентов ijS для всех видов трафика

получаются одинаковыми, а матрица коэффициентов несимметричной. Определяем интенсивности взаимных потоков для трафика типа S (S=a, v,

d) между компьютерными группами по формуле

 

 

 

 

 

 

 

ijS ijS 0Si ,

кадр

 

(2.227)

 

 

 

 

 

 

 

с .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.77.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.77 Результаты расчетов интенсивности взаимных потоков ijS ,

кадр

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

Вид

 

 

 

 

Номер группы, i

 

 

 

 

 

 

группы,

трафика,

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

j

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

a

a

a

0,16 1000 160

 

 

a

 

 

a

 

 

a

0, 44 1000 440

 

a

11 11 01

 

 

12

12

01

2

a

a

a

0,16 2750 440

 

 

a

 

 

a

 

 

a

0, 44 2750 1210

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

21

02

 

 

22

22

02

1

 

v

v

v

0,16 3, 2 0,512

 

 

v

 

 

v

 

 

v

0, 44 3, 2 1, 408

 

v

11

11

01

 

 

12

12

01

2

v

v

v

0,16 8,8 1, 408

 

 

v

 

 

v

 

 

v

0, 44 8,8 3,872

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

21 02

 

 

22

22

02

1

 

d

d

d

0,16 0,6 0,096

 

 

d

 

 

d

 

 

d

0, 44 0,6 0, 264

 

d

11

11

01

 

 

12

12

01

2

d

d

d

 

 

 

 

 

d

 

 

d

 

 

d

0, 44 1,65 0,726

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21 21 02 0,16 1,65 0, 264

 

 

22

22

02

Определяем интенсивности трафика для

трафика

типа S (S=a, v, d),

исходящего с выходов коммутатора к компьютерным группам по формуле

 

 

 

 

 

КSi

 

( jiS miS

) ,

кадр

 

 

 

 

(2.228)

 

 

 

 

 

j i

с .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.78.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.78 Результаты расчетов значения интенсивности трафика,

исходящего с выходов коммутатора к компьютерным группам

КSi ,

кадр

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид

 

 

 

 

 

Номер группы абонентов, i

 

 

 

трафика

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

, S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

ka1

 

j i

( 21a

ma1 ) 440 200 640

ka2

 

j i

( 12a

ma

2 ) 440 550 990

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

kv1

 

j i

( 21v

mv1 ) 1, 408 2,56 3,968

kv2

 

j i

( 12v

mv

2 ) 1, 408 7,04 8, 448

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

kd1

 

j i

( 21d

md1 ) 0, 264 0,36 0,624

kd2

 

j i

( 12d

md

2 ) 0, 264 0,99 1,254

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

242

Определяем интенсивности потоков кадров для трафика типа S (S=a, v, d), поступающих на общую шину сегмента i-ой компьютерной группы λiS или сегмента, подключаемого к модему m S

iS jiS miS

0Si

КSi ,

кадр

 

(2.229)

с .

j

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.79.

 

Таблица 2.79 Результаты расчетов значения интенсивности потоков,

поступающих на общую шину iS ,

кадр

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид

 

 

 

 

Номер группы абонентов, i

трафика, S

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

a

1a 01a ka1 1000 640 1640

 

2a 02a ka2 2750 990 3740

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

1v 01v

kv1

3, 2 3, 968 7,168

 

2v

02v

kv2

8,8 8, 448 17, 248

d

1d 01d

kd1

0, 6 0, 624 1, 224

 

2d

02d

kd2

1, 65 1, 254 2,904

Расчет задержек в элементах сети.

 

 

Расчет задержек в кабельных линиях производится, исходя из заданных

длин линий, так как D = D =30 м, то l

l l

l

100 м l

m

=50 м l 100 м.

 

 

 

1

2

 

 

 

i

1

2 ,

 

i

 

 

 

C

 

 

Задержка распространения сигнала в линиях определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pi

 

p

li

, мкс ,

 

(2.230)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

где

p

удельная

задержка

 

в

битах

на

 

метр кабеля,

для кабеля UTP-5

 

 

1,112

бит

; для кабеля FTP

 

1

бит

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для рассчитываемой сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pA,B,D

 

1,112 100м

 

1,112 мкс .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

Задержки в повторителях класса 2 составляют 92 бит (для повторителей кл. 2 (ТХ/FX)). Задержки, вносимые повторителями, определяются по формуле

 

 

 

 

П

92

 

0,92 мкс

 

 

 

П

 

 

 

 

 

B

100

 

.

(2.231)

 

 

 

 

 

Задержка в повторителе i-ой компьютерной группы

 

 

 

Пi

max Пk

мкс .

 

 

 

 

 

k ri

,

(2.232)

В рассматриваемом случае в каждой группе по одному

повторителю,

следовательно Пi П

0,92мкс

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

243

Полное максимальное время задержки сигналов в i-ой компьютерной группе

i

pA,B,D Пi

1,112мкс 0,92мкс 2,032мкс

.

(2.233)

 

 

 

Определение средневзвешенной длительности кадров по всем видам трафика в группе i осуществляется по формуле

 

 

ki kS piS , мкс ,

(2.234)

 

 

S

 

pS

S

 

 

i

 

 

iS

 

 

i

вероятность того, что кадр принадлежит классу трафика S (S=a, v,

где

S

 

 

 

d).

Обозначим интенсивность передачи полного трафика, поступающих от компьютерных групп на общую шину и модем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

кадр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

i

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с .

 

 

 

 

 

 

(2.235)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчетов сводим в таблицы 2.79 2.81 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.79 Результаты расчетов интенсивности передачи полного трафика i

 

,

кадр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер группы абонентов,

 

 

Интенсивность передачи полного трафика,

кадр

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

a

v

d

 

1640 7,168 1, 224 1648,392

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

a

v

d

 

3740 17, 248 2,904 3760,152

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.80 Результаты расчетов вероятности

pS

того,

что кадр принадлежит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

классу трафика S (S=a, v, d)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер группы абонентов, i

 

 

 

 

трафика, S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pa

 

a

 

1640

 

0, 995;

 

 

pa

 

 

 

 

a

 

 

 

3740

 

0,995;

 

 

a

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1648, 392

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3760,152

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pv

 

v

 

 

7,168

0, 0043;

 

 

pv

 

 

 

 

v

 

 

17, 248

 

 

 

0, 0045;

 

 

v

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1648, 392

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3760,152

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pd

 

d

 

 

1, 224

0, 0007;

 

 

pd

 

 

 

 

d

 

 

2, 904

 

 

 

0, 0007;

 

 

d

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1648,392

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3760,152

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

244

Таблица 2.81 Результаты расчетов средневзвешенной длительности кадров по всем видам трафика ki , мкс

Номер группы абонентов,

Средневзвешенная длительность кадров по всем видам трафика,

i

мкс

 

1

k1 kS p1S

30,5 0,995 100,8 0, 0043 68,5 0, 0007 30,82

 

S

 

 

 

 

2

S S

 

k 2 k p2

30,5 0,995 100,8 0, 0045 68,5 0, 0007 30,84

 

 

S

 

 

 

 

Определяем коэффициенты дальнодействия для i-ой компьютерной группы длятрафика S (S=a, v, d)

aiS

i

.

(2.236)

 

 

ki

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.82.

 

Таблица 2.82 Результаты расчетов значения коэффициента дальнодействия aS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

Номер группы абонентов,

Коэффициент дальнодействия

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

aS

1

 

 

2, 032

 

0, 066

 

 

 

 

 

1

k1

30,82

 

 

 

 

 

 

2

aS

2

 

 

2, 032

0, 066

 

 

 

 

 

2

k 2

30,84

 

 

 

 

Для устойчивой работы сети необходимо, чтобы удвоенное время задержки не превосходило длительности пакета. Это означает, что коэффициент дальнодействия не может быть больше, чем 0,5.

Коэффициент загрузки участка сети, группы i (i=1,2) определяется соотношением

 

 

мкс к

 

Ri ki i

,

 

 

с

(2.237)

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.83.

Таблица 2.83 Результаты расчетов значения коэффициента загрузки участка

сети Ri ,

 

мкс к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

Номер

 

 

 

 

группы

 

 

 

Коэффициент загрузки участка сети

абонен

 

 

 

 

 

 

 

тов, i

 

 

 

 

 

 

 

 

30,82 1648,392 0, 051

1

 

R1 k1 1

 

 

 

 

30,84 3760,152 0,116

2

 

R2 k 2 2

Наличие конфликтов внутри компьютерной группы i приводит к необходимости повторной передачи кадров. Это увеличивает реальный коэффициент за-

245

грузки. Максимально допустимый коэффициент загрузки Ri max , при котором реальный коэффициент загрузки достигает единицы, называют пропускной способностью сети и обозначают через Сi . Для сетей, основанных на случайном доступе, пропускная способность определяется соотношением.

Сi

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

6, 44ai .

 

 

1

(2.238)

Результаты расчета сводим в таблицу 2.84.

Таблица 2.84 Результаты расчетов пропускной способности сети Сi

Номер

группы Пропускная способность сети

абонен тов, i

1

С1

 

 

 

1

0, 7

 

 

 

 

 

 

6, 44

0, 066

 

 

1

 

2

С2

 

 

1

0, 7

 

 

 

 

6, 44

0, 066

 

 

1

 

Коэффициент использования участка сети, образующего i -ю компьютерную группу определяется отношением

i Ri

Ci , (2.239)

Результаты расчета сводим в таблицу 2.85.

Таблица 2.85 Результаты расчетов коэффициента использования участка сети i

Номер

группы Коэффициент использования участка сети

абонен тов, i

1

1

 

R1

 

 

0, 051

0, 073

C1

 

0, 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

R2

 

 

0,116

0,166

C2

0, 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент использования не может превышать единицу, поскольку загрузка Ri не должна превышать максимальную.

Примем, что кодеки аудио и видео трафика формируют кадры постоянной длительности так, что дисперсия длительности кадра D ka D kv 0.

Примем также, что трафик данных, напротив, имеет кадры переменной длины с достаточно большим значением дисперсии.

Среднеквадратическое отклонение длительности кадра данных определяется по формуле

246

kd 1, 5 ( kd ) 2, 25 (68, 5)2 10557 .

(2.240)

Дисперсия длительности кадра данных определяется по формуле

 

2 kd

D( kd ) 2, 25 ( kd )2

(2.241)

Дисперсия длительности кадра суммарного потока определяется по формуле

D ki D kS piS .

(2.242)

Поскольку, D ka D( kv ) 0 , получим

 

S

 

 

 

 

D(

ki

) D( d ) pd .

(2.242)

 

k i

 

По известным значениям D( ki ) находим коэффициенты вариации длительности кадров для i-ой группы (i=1,2).

2 (

 

)

D( ki )

.

(2.243)

ki

 

 

 

2

 

 

 

 

ki

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.86.

Таблица 2.86 Результаты расчетов дисперсии длительности кадра суммарного

потока

 

D(

ki

)

и коэффициента вариации длительности кадров

2

 

 

 

 

 

( ki ) для i-ой

группы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер группы абонентов, i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D(

ki

)

 

 

D(

k1

) D( d ) pd

10557 0, 0007 7, 39

 

D(

k 2

) D( d ) pd

10557 0, 0007 7, 39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ( ki )

 

 

 

2

( k1)

D(

)

 

7,39

0, 0078

 

 

 

 

 

 

D(

)

 

7,39

 

 

 

 

 

 

 

k1

 

 

 

2 ( k 2 )

 

 

k 2

 

 

 

 

 

0, 0077

 

 

 

 

2

 

949

 

 

 

2

 

951

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем времена задержек доставки кадров в каждой из компьютерных

групп, с учетом возникающих очередей и конфликтов по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1 ki2

 

 

 

a

 

 

 

мкс .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

(1

i

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зi

 

 

ki

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(1 i )

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

(2.244)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сводим в таблицу 2.87.

Таблица 2.87 Результаты расчетов значения времен задержек доставки кадров tзi , мкс

Номер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

группы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время задержки доставки кадров

 

 

абонен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тов, i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 v

2

)

 

 

 

a

 

 

0, 073 (1 0, 0078)

 

 

 

 

0, 066

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

tз1

 

1

k1

 

 

(1

 

1

) k1

 

 

1

 

 

 

30,82

32,953

2 (1 1 )

 

 

 

 

 

2 (1 0,073)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 v

2

 

)

 

 

 

 

a

 

 

 

0,166 (1 0,0077)

 

 

 

 

0,066

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

tз 2

 

 

2

 

k 2

 

 

(1

 

 

2

)

k 2

 

 

 

 

1

 

 

 

30,84 34,951

2 (1 2 )

 

 

 

 

2 (1 0,166)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

247

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке Курсовая работа 2