Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Современные мультисервисные сети широкополосного доступа и требования к их системному анализу. Учебное пособие
.pdf
ij
ρ
ij
ρ
ij
ρ
Рис. 7.8. Распределение уровней загрузки каналов при обрыве ветвей
(4-3), (3-2) и (2-1)
111
7.5. Расчет характеристик и системный анализ
транспортных сетей, построенных на базе
систем спектрального уплотнения
7.5.1. Представление магистрали в виде сети
массового обслуживания
На рис. 7.9, а [5] приведен фрагмент магистрали мультисервисной сети с несколькими классами обслуживания, образованный
маршрутизаторами и системой спектрального уплотнения. Первым
шагом к построению такой модели является замена реальной физически существующей системы спектрального уплотнения эквивалентными прозрачными каналами (рис. 7.9, б). Заметим, что в результате
такого преобразования изменилась топология сети – кольцевая
трансформировалась в звездообразную. Такая трансформация не приводит к снижению надежности, поскольку сети спектрального уплотнения проектируются таким образом, что при обрыве кольца в одном
месте происходит переключение нарушенных связей на резервный
маршрут. Применяя модель узла, приведенную в [5], при использовании нескольких классов обслуживания пакетов переходим от схемы,
приведенной на рис. 7.9, б, к модели сети в виде СеМО, изображенной на рис. 7.10.
112
Рис. 7.9. Фрагмент магистрали мультисервисной сети,
образованный маршрутизаторами и системой спектрального уплотнения:
а) исходный фрагмент сети; б) система DWDM заменена
эквивалентными прозрачными каналами
113
Рис. 7.10. Представление в виде СеМО
с несколькими классами обслуживания магистрали транспортной сети,
построенной на маршрутизаторах, соединенных между собой
при помощи мультиплексоров хWDM
114
1 2 3 4
, , ,
λ λ λ λ
4
0 2,5 10
= − ⋅
1 500[ ], 2 1000[ ], 3 5000[ ],
бит lpak бит lpak бит
= = =
0,1; 0,1 ;
С С С
= = ⋅
0,3 ; 0,5
С С С С
= ⋅ = ⋅
5 10[ ]
или пак
ω
=
1
=
10 [ ]
пак
ω
=
1
=
5 [ ]
пак
ω
=
2
=
10 [ ]
пак
ω
=
7.5.2. Пример расчета характеристик магистрали
транспортной сети на базе системы спектрального уплотнения
при использовании нескольких классов обслуживания
При расчете приняты следующие исходные данные:
• топология – логическая звезда на базе системы спектрального
уплотнения;
• число узлов – 8;
• характер тяготения – централизованный;
• количество центров тяготения – 1, номер ЦМУ – 1;
• число классов обслуживания – 4;
• тип СМО, описывающей СБК, – M/D/1/N;
• нагрузка на сеть – меняющаяся,
– интенсивности по-
ступления пакетов соответственно 1, 2, 3 и 4 классов примем
равными λ, которая изменяется в диапазоне
λ
• размеры пакетов 1 – 4 классов
lpak
4 15000[ ];
lpak бит
=
• доля пропускной способности каналов сети, отводимая для переда-
чи пакетов 1, 2, 3 и 4 классов:
1 2
3 4
• размер буферной памяти для каждого класса обслуживания:
.
• варианты расчета – 3.
Вариант 1. Пропускная способность каналов на каждом участке –
Гбит/с, размер буферной памяти для каждого класса обслужива-
C
[пак/с];
;
ния –
.
Вариант 2. Пропускная способность каналов на каждом участке –
Гбит/с, размер буферной памяти для каждого класса обслужива-
C
ния –
.
Вариант 3. Пропускная способность каналов на каждом участке –
Гбит/с, размер буферной памяти для каждого класса обслужива-
C
ния –
.
115
, , , ( )
, , , ( )
λ
℘ ℘ ℘ ℘ =
, , , ( )
f
ρ ρ ρ ρ λ
4 1
10 [ ]
c
−
10 [ ]srt c
( )
λ
=
( )
λ
=
( )srt f
λ
=
( )
λ
=
4 1
10 [ ]
c
−
15
10
−
14
10
−
13
10
−
12
10
−
11
10
−
10
10
−
9
10
−
8
10
−
7
10
−
6
10
−
5
10
−
4
10
−
3
10
−
2
10
−
1
10
−
sr
℘
( )srf
λ
℘ =
( )srf
λ
℘ =
( )srf
λ
℘ =
( )
λ
℘ =
Результаты расчета:
•
t t t t fλ=
sr sr sr sr
4 3 2 1
тенсивности поступления пакетов для каждого из 4-х классов
обслуживания для 3-х вариантов (рис. 7.11);
– зависимости среднесетевых задержек от ин-
•
sr sr sr sr
4 3 2 1
f
– зависимости среднесетевых потерь от ин-
тенсивности поступления пакетов для каждого из 4-х классов
обслуживания для 3-х вариантов (рис. 7.12);
•
sr sr sr sr
4 3 2 1
=
– зависимости среднесетевых уровней загру-
зок каналов от интенсивности поступления пакетов для каждого из 4-х классов обслуживания для 3-х вариантов (рис. 7.13).
Изображенные на рис. 7.11-7.13 графики помечены кружочками с
цифрами, показывающими номер варианта, к которому относится тот
или иной график. Некоторые графики помечены несколькими цифрами. Это говорит о том, что для различных вариантов и наборов исходных данных графики совпадают.
5
−
⋅
t f
sr
4
3
t f
sr
2
t f
sr
1
λ
⋅
Рис. 7.11. Зависимости среднесетевых
задержек от интенсивности
поступления пакетов для каждого
из 4-х классов обслуживания
для 3-х вариантов
4
f
sr
3
2
1
λ
⋅
Рис. 7.12. Зависимости среднесетевых
потерь от интенсивности
поступления пакетов для каждого
из 4-х классов обслуживания
для 3-х вариантов
116
4 1
10 [ ]
c
−
sr
ρ
( )srf
ρ λ
( )
ρ λ
=
( )srf
ρ λ
( )srf
ρ λ
=
=
4
3
=
2
f
sr
1
λ
⋅
Рис. 7.13. Зависимости среднесетевых уровней загрузок каналов
от интенсивности поступления пакетов для каждого из 4-х классов
обслуживания для 3-х вариантов
7.6. Расчет характеристик на участке «узел доступа –
узел агрегации» при переходе на резервные каналы
Рассмотрим участок сети между УД и УА. Результаты расчетов за-
держек, потерь, уровней загрузок каналов приведены на рис. 7.14-7.16.
117
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
][ct
]/[64
cКбитc
0
110−
210−
310−
4
][105,1
битl
⋅=
4
⋅=
]/[64
cКбитc
3
][105
битl
⋅=
⋅=
]/[64
cКбитc
3
][101
битl
⋅=
⋅=
]/[64
cКбитc
3
][105,0
битl
⋅=
]/[048,2
cМбитc
][105,1
битl
]/[048,2
cМбитc
3
][105
битl
]/[048,2
cМбитc
3
][101
битl
3
][105,0
битl
⋅=
⋅=
]/[048,2
cМбитc
]/[10
cМбитc
4
][105,1
битl
]/[10
cМбитc
3
][105
битl
⋅=
⋅=
]/[10
cМбитc
3
][101
битl
]/[100
cМбитc
4
][105,1
битl
⋅=
]/[1
cГбитc
4
][105,1
битl
⋅=
]/[100
cМбитc
3
][105
битl
⋅=
410−
]/[100
]/[10
cМбитc
3
][105,0
битl
⋅=
510−
⋅=
610−
0
10
1
10
2
10
⋅=
]/[100
cМбитc
3
][105,0
битl
3
cМбитc
3
][101
битl
3
битl
⋅=
cГбитc
3
битl
⋅=
4
10
Рис. 7.14. Зависимости задержек от интенсивности поступления пакетов
(масштаб логарифмический)
]/[1
cГбитc
][105
]/[1
][101
][1−c
λ
5
10
118
=
=
=
=
=
p
ρ
110−
]/[64
cКбитc
4
][105,1
битl
⋅=
210−
310−
410−
510−
⋅=
]/[048,2
cМбитc
4
][105,1
битl
]/[10
cМбитc
4
][105,1
битl
⋅=
⋅=
]/[100
cМбитc
4
][105,1
битl
]/[1
cГбитc
4
][105,1
битl
⋅=
610−
0
10
1
10
2
10
3
10
4
Рис. 7.15. Зависимости потерь от интенсивности поступления пакетов
(масштаб логарифмический)
0,8
3
][105
битl
⋅=
]/[1
=
=
=
=
=
cГбитc
]/[100
cМбитc
]/[10
cМбитc
]/[048,2
cМбитc
]/[64
cКбитc
⋅=
=
=
=
=
=
0,6
0,4
3
][105,0
битl
⋅=
]/[1
=
=
=
=
=
cГбитc
]/[100
cМбитc
]/[10
cМбитc
]/[048,2
cМбитc
]/[64
cКбитc
3
][101
битl
⋅=
]/[1
=
=
=
=
=
cГбитc
]/[100
cМбитc
]/[10
cМбитc
]/[048,2
cМбитc
]/[64
cКбитc
][1−c
λ
5
10
4
битl
]/[1
cГбитc
][105,1
]/[100
cМбитc
]/[10
cМбитc
]/[048,2
cМбитc
]/[64
cКбитc
0,2
λ
0
0
3
101−⋅
3
102−⋅
3
103−⋅
3
104−⋅
c
3
105−⋅
Рис. 7.16. Зависимости уровней загрузок каналов от нормированной
интенсивности поступления пакетов
119
7.7. Задействование потенциала отраслевой науки
Укрупненно просматривается следующая цепочка научного
обоснования проектных решений при проектировании новой или реконструкции существующей сети: анализ основных параметров проектируемой сети (включая показатели качества обслуживания); выбор
технологий построения сети (их может быть несколько); выбор сетевого решения (схемы организации связи); ее представление в виде сети (совокупности систем) массового обслуживания; выбор (разработка) моделей для анализа; расчет характеристик (моделирование); выполнение системного анализа, оформление научно обоснованного
решения, а при необходимости – корректировка предварительно принятых проектных решений.
Наибольший интерес представляет привлечение аспирантов и
докторантов, поскольку, работая над своими диссертациями, они
обычно знают состояние своей предметной области, включая отечественный и зарубежный опыт, владеют иностранными языками, имеют представление о программировании и об информационных технологиях [40]. Потенциал этой категории научных сотрудников можно
использовать на всех этапах работ.
Однако реалии таковы: технические специалисты, являющиеся,
по сути, «генераторами идей», прежде всего, ориентируются на свой
опыт и интуицию, а не на системный анализ, возможности которого
даже и не представляют. В то же время специалисты, работающие в
области системного анализа сложных систем, а среди них много талантливых математиков и программистов, не всегда понимают специфику задач, стоящих перед проектировщиками. Неспециалистам в
области сетевых технологий нужна четкая постановка задачи и на том
языке, который они понимают.
Как задействовать потенциал системного анализа? Как научить
проектировщиков и специалистов по системному анализу понимать
друг друга? Ведь одни из них оперируют такими терминами, как
120
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]