Протоколы Отчет №3
.pdfМинистерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. Проф. М. А. Бонч-Бруевича» (СПбГУТ)
Факультет Информационных технологий и программной инженерии
Кафедра Программной инженерии
Лабораторная работа 3
По дисциплине: Протоколы, сервисы и услуги в IP-сетях
Выполнил студент:
ИКПИ-32
Яковлев М. А.
Приняла работу:
Горбачева Л. С.
Дата выполнения: «18» марта 2026 г.
Санкт-Петербург
2026 г.
Постановка задачи
Цель работы — исследовать влияние частоты измерений скорости передачи данных на итоговые значения средней арифметической скорости и скорости, рассчитанной по методу 95-го процентиля, а также оценить влияние объединённого учёта входящего и исходящего трафика на результат тарификации.
В рамках работы необходимо:
1.Обеспечить сетевую активность продолжительностью не менее 5 часов (использование BitTorrent, видеосервисов, веб-серфинга, онлайн-игр и т.п.).
2.Одновременно выполнить измерения скорости передачи данных с интервалами 1
минута и 5 минут с помощью программ Bandwidth Meter Pro и Bandwidth Monitor.
3.Сохранить результаты измерений в текстовые файлы.
4.Рассчитать для каждого набора данных: среднюю скорость входящего (Download), исходящего (Upload) и суммарного (Both) трафика; значение 95-го процентиля для тех же направлений.
5.Сравнить полученные показатели для разной частоты замеров и для разных способов учёта трафика.
6.Построить графики зависимости скорости от времени.
7.Сформулировать выводы о влиянии частоты дискретизации и метода агрегации трафика на расчётные величины.
Ход работы
На компьютере были установлены две программы: Bandwidth Meter Pro и Bandwidth Monitor. В обеих программах выбран сетевой интерфейс (Ethernet), активирован режим записи скоростей («Record traffic rates») с выводом только числовых значений («Number only»). Для
Bandwidth Meter Pro установлен интервал записи 1 минута (60 с), для Bandwidth Monitor — 5
минут (300 с). Файлы результатов сохранены на рабочем столе с именами 1min.txt и 5min.txt.
Запущена фоновая сетевая активность: просмотр видеороликов на ВК Видео. Одновременно активирована запись показаний обеих программ. Общая продолжительность эксперимента составила 6 часов 14 минут (превышение минимально требуемого времени). Данные импортированы в Microsoft Excel (рис. 1 и 2).
Рисунок 1 - Минутные замеры
Рисунок 2 - Пятиминутные замеры
Для каждого файла выполнены расчёты:
·средняя скорость (арифметическое среднее по всем замерам) отдельно для входящего (Download), исходящего (Upload) и суммарного (Both) трафика;
·значение 95-го процентиля для тех же трёх типов трафика. Расчёт 95-го процентиля проводился по стандартному алгоритму: все значения сортировались по убыванию, отбрасывались 5% самых высоких, из оставшихся выбиралось максимальное. Полученные скорости пересчитаны
вМбит/с.
На основе данных из 1min.txt и 5min.txt построены графики изменения скорости во времени для Download, Upload и Both. Для каждого файла получено по три графика (всего шесть). Графики позволяют визуально оценить динамику трафика и влияние интервала усреднения.
Таблица 1 - Анализ трафика
Файл |
Download |
Download |
Upload |
Upload |
Both |
Both 95% |
|
средняя |
95% |
средняя |
95% |
средняя |
|||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1min.txt |
1,429 |
2,185 |
0,0592 |
0,125 |
1,488 |
2,234 |
|
Мбит/с |
Мбит/с |
Мбит/с |
Мбит/с |
Мбит/с |
Мбит/с |
||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
5min.txt |
1,443 |
1,736 |
0,0595 |
0,126 |
1,503 |
1,875 |
|
Мбит/с |
Мбит/с |
Мбит/с |
Мбит/с |
Мбит/с |
Мбит/с |
||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Графики для файла 1min.txt: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Download |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
300000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
15:02:02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18:26:03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Time 14:26:01 |
14:38:02 |
14:50:02 |
15:14:02 |
15:26:02 |
15:38:02 |
15:50:02 |
16:02:02 |
16:14:02 |
16:26:02 |
16:38:02 |
16:50:03 |
17:02:03 |
17:14:03 |
17:26:03 |
17:38:03 |
17:50:03 |
18:02:03 |
18:14:03 |
18:38:03 |
18:50:03 |
19:02:03 |
19:14:03 |
19:26:03 |
19:38:03 |
19:50:03 |
20:02:03 |
20:14:03 |
20:26:03 |
20:38:03 |
||
14:16:37
14:31:37
14:46:38
15:01:38
15:16:38
15:31:38
15:46:38
16:01:38
16:16:38
16:31:38
16:46:38
17:01:39
17:16:39
17:31:39
17:46:39
18:01:39
18:16:39
18:31:39
18:46:39
19:01:39
19:16:39
19:31:39
19:46:39
20:01:39
20:16:39
20:31:39
0 |
100000000 |
200000000 |
300000000 |
400000000 |
500000000 |
600000000 |
700000000 |
800000000 |
для Графики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
txt:.min5 файла |
Download
0 |
50000000 |
100000000 |
150000000 |
200000000 |
250000000 |
300000000 |
350000000 |
Time 14:25:01 14:36:02 14:47:02 14:58:02 15:09:02 15:20:02 15:31:02 15:42:02 15:53:02 16:04:02 16:15:02 16:26:02 16:37:02 16:48:03 16:59:03 17:10:03 17:21:03 17:32:03 17:43:03 17:54:03 18:05:03 18:16:03 18:27:03 18:38:03 18:49:03 19:00:03 19:11:03 19:22:03 19:33:03 19:44:03 19:55:03 20:06:03 20:17:03 20:28:03 20:39:03
Both
0 |
5000000 |
10000000 |
15000000 |
20000000 |
25000000 |
Time 14:24:01 14:34:02 14:44:02 14:54:02 15:04:02 15:14:02 15:24:02 15:34:02 15:44:02 15:54:02 16:04:02 16:14:02 16:24:02 16:34:02 16:44:02 16:54:03 17:04:03 17:14:03 17:24:03 17:34:03 17:44:03 17:54:03 18:04:03 18:14:03 18:24:03 18:34:03 18:44:03 18:54:03 19:04:03 19:14:03 19:24:03 19:34:03 19:44:03 19:54:03 20:04:03 20:14:03 20:24:03 20:34:03
Upload
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Upload |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
50000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Both |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
800000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
700000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100000000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14:16:37 |
14:31:37 |
14:46:38 |
15:01:38 |
15:16:38 |
15:31:38 |
15:46:38 |
16:01:38 |
16:16:38 |
16:31:38 |
16:46:38 |
17:01:39 |
17:16:39 |
17:31:39 |
17:46:39 |
18:01:39 |
18:16:39 |
18:31:39 |
18:46:39 |
19:01:39 |
19:16:39 |
19:31:39 |
19:46:39 |
20:01:39 |
20:16:39 |
20:31:39 |
Сравнение трафика
Было выполнено сравнение графиков:
Рисунок 3 - Сравнение графиков
Ответы на вопросы
1. Влияние частоты замеров на среднюю скорость Частота замеров практически не влияет на среднюю арифметическую скорость.
Вданных:
1 мин: 1,488 Мбит/с (Both)
5 мин: 1,503 Мбит/с (Both)
Значения близкие, потому что средняя определяется общим объёмом трафика за всё время, а не частотой измерений.
2. Влияние частоты замеров на 95-процентиль Частота замеров существенно влияет на 95-процентиль.
1 мин: 2,234 Мбит/с
5 мин: 1,875 Мбит/с
При более частых замерах (1 мин) фиксируются кратковременные пики трафика, поэтому 95процентиль получается больше.
3. Где итоговое значение больше Итоговое значение больше при 1-минутных замерах, потому что:
фиксируются краткие пики нагрузки,
меньше сглаживание данных.
При 5-минутных интервалах пики усредняются, поэтому значения ниже. 4. Влияние объединения Download и Upload (Both)
При объединении входящего и исходящего трафика:
скорость увеличивается, так как складываются два потока данных;
соответственно 95-процентиль для Both больше, чем отдельно для Upload и близок к
Download.
Например (1 мин):
Download: 2,185 Мбит/с
Upload: 0,125 Мбит/с
Both: 2,234 Мбит/с
Это происходит потому, что суммарный трафик учитывает оба направления передачи данных.