Компютерні мережі та електронна комерція

1.3. Розрахунок пропускної здатності мережі

Припустимо, що в мережі необхідно передати деякий критичний (тобто граничний - максимально можливий) обсяг інформації I кр. за кінцевий час T . Причому час T повинний бути не більше чим деякий граничний інтервал T ' . Значення середньої швидкості передачі даних

V , буде визначатися залежністю (1).

здатність застосовуваної мережної архітектури.

Для архітектури типу Ethernet приймаємо середнє значення k=0,35 і для мереж Token Ring k=0,25.

Нехай задана загальна кількість узагальнених показників ( PN ), зафіксованих за визначений період часу (місяць, квартал, рік) у відділах і службах аналізованого підрозділу. У цьому випадку, величині I кр.

можна зіставити обсяг пам'яті заданого числа показників PN

електронних таблицях і забезпеченні.

До основних СУБД, використовуваних на сучасних підприємствах, відносяться ACCESS, Paradox, FoxPro, MS SQL, ORACLE, Informix, SyBase, InterBase, DB/2, і ряд інших. Узявши за основу деяку СУБД (наприклад ACCESS чи InterBase) можна оцінити граничний обсяг пам'яті M БД , який потрібно для збереження чи передачі заданого числа показників PN .

11

Для цього робиться приблизний розрахунок величини M БД з

використанням емпіричної залежності (2).

де M 1000 - розмір контрольної бази в бітах (або байтах).

Необхідно відзначити, що при наступних розрахунках потрібно

обов'язково враховувати можливий зріст обсягу інформації, що переробляється, на підприємстві з часом. Як показано в [6-7], обсяги інформації, оброблювані на промисловому підприємстві неухильно зростають у 2-3 рази за період 15-20 років. Що складає приблизно 1020% у рік.

Таким чином, з обліком вищевказаного, величину критичного обсягу інформації в сегменті ЛКМ можна розрахувати за допомогою

залежності (3):

де kи - коефіцієнт, що враховує ріст обсягу інформації, що переробляється, за розрахунковий період (приймаємо в середньому

15% за рік); - номінальний термін служби ЛКМ без модернізації

існуючого комп'ютерного, мережного і телекомунікаційного

устаткування.

Величину граничного інтервалу T ' вибираємо виходячи з

критеріїв цінності і старіння інформації, обґрунтованих у [6]. У момент

12

де Ц(t) – функція зміни цінності інформації в часі; S t г (t ) - функція

старіння інформації; T ' - граничний інтервал часу старіння інформації від моменту її генерації для різних цілей її використання; Stг (T ′) -

граничне значення функції старіння інформації для різних цілей її використання.

1.4. Вибір оптимальної структури ЛКМ

Задавши значенням усередненого трафіка V , розрахованого на підставі залежності (1) і критеріїв (4), з можливим використанням формул (2), (3), можна зробити наступний висновок. Для передачі критичного обсягу інформації I кр. в проектованій мережі за час T ≤ T '

необхідно і досить, щоб фактична швидкість обміну даними в ЛКМ V , була не менш чим значення V . Даний висновок, дозволяє здійснити вибір конкретної мережної архітектури, з найближчим значенням номінальної швидкості передачі даних V , за умови V ≥ Vmin .

Загальний алгоритм рішення поставленої задачі представлений на блок-схемі рис.1.3 [6].

13

Кінець

Рис.1.3. Блок-схема алгоритму вибору архітектури побудови ЛКМ

на підставі оцінки критичного значення трафіка

14

2. Завдання та варіанти роботи

Для проектованого сегмента (ЛКМ), задана наступна інформація:

1.Визначено загальну кількість і базову конфігурацію для всіх робочих станцій і серверів мережі.

2.Відомий критичний (граничний) обсяг інформації I кр. ,

що може циркулювати усередині сегмента, або заданий обсяг документообігу в узагальнених показниках ( PN ), за визначений період часу (місяць, квартал, рік).

3.Визначено множину можливих мережних архітектур і відома максимальна швидкість обміну інформацією. З табл.1 приймаємо:

-EtherNet, з максимальною швидкістю передачі даних до 10 Мбіт/сек.;

-TokenRing - 16 Мбіт/сек.;

-Fast EtherNet - 100 Мбіт/сек.;

-Gigabit EtherNet - 1000 Мбіт/сек;

4.Визначено, що у якості базового ПЗ буде

використовуватися СУБД ACCESS пакету MS OFFICE

(M1000 ≤ 1010 Байт).

5.Нормативний термін служби проектованої ЛКМ складає 4-5 років

Завдання полягає в наступному:

1. На підставі вихідних даних (табл.2-3, варіант за порядковим номером студента у списку групи) підібрати оптимальну архітектуру побудови ЛКМ із використанням

15

критеріїв цінності і старіння інформації. Мережа повинна

включати 3 робочі місця (у відповідності варіанту) і виділений

сервер.

2.Побудувати структурну схему ЛКМ із використанням спеціалізованого пакета MS Visio чи автофігур з додатків MS OFFICE (Word, Excel).

3.Зробити висновки щодо можливості використання

ЛКМ.

16

4. Таблиця 2

Обсяги потоків інформації у відділах цехів №1-2 комбінату

Примітка: (*) - дані надаються вибірково;

(-) - дані не визначалися.

17

Таблиця 3

Варіанти завдання

3. Приклад виконання роботи

3.1. Обґрунтування вибору архітектури ЛКМ

Припустимо, що загальний (сумарний) документообіг трьох відділів на рік складає PN = 108 показників.

Для кодування (збереження) такого обсягу інформації в СУБД типу ACCESS, згідно залежності (2), буде потрібно:

Тому що нормативний термін служби проектованої ЛВС складає 4-5 років, то з обліком 15% щорічного росту обсягу оброблюваної інформації, величина PN , на підставі залежності (3), досягне значення:

Iкр. = (1 + kи )M БД = (1 + 0,15 5) 8 1010 = 1,4 1011бит

18

Згідно [6] значення тимчасового інтервалу T ′ , при якому

забезпечується виконання критеріїв (4). Припустимо, що величина граничного інтервалу T ' дорівнює 24 години. Тобто

T ' = 24год. = 24 * 3600 = 86400сек.

Розраховуємо очікувану фактичну швидкість передачі даних для архітектури типу EtherNet. При використанні даної архітектури, з максимальною швидкістю обміну даними V = 10Мбіт/ сек. = 107 біт / сек, фактичне значення V ′ , на підставі залежності (6), складе:

V ′ = k LAN V = 0,35 10 7 = 3,5 10 6 біт / сек.

Таким чином, згідно пп.1.4 та алгоритму рис.3, за таких умов можливо залишити обрану мережеву архітектуру Ethernet із пропускною спроможністтю 10 Мбіт/с.

3.2 Побудова структурної схеми ЛКМ

Згідно здійснених розрахунків для реалізації ЛКМ достатнє використання мережевої архітектури типа EtherNet зі швидкістю передачі 10 МБіт/с. Згідно [3-4] така мережа може бути реалізована на підставі використання топологій типа: загальна шина або зірка. На

19

рис.1.4 наведено структуру ЛКМ на підставі використання обох топологій та спеціалізованого пакету MS Visio.

Адміністратор

Рис.1.4. Структурні схеми ЛКМ:

а) топологія типа “загальна шина”; б) топологія “зірка” Висновки по роботі.

1.Значення усередненої швидкості обміну даними V менше фактичної V ′ .

2.Обрана мережна архітектура типу EtherNet - буде забезпечувати проходження критичного обсягу інформації в підрозділі комбінату за прийнятний час.

3.Застосування мережних архітектур з більш високою пропускною здатністю, на даному етапі, не є доцільним.

4.Зміст та правила оформлення звіту.

4.1.Звіт по завданню виконується на папері формату А4, на обкладинці якого укажіть, що містить цей звіт, прізвище студента і групу.

20