Реферат

Дипломная Работа посвящена разработке метода анализа вероятностно-временных характеристик для пакетной передачи данных.

Дипломная Работа содержит 96 страницы, включает в себя 23 рисунка, 13 таблиц, 43 формулы, 1 приложение.

В Дипломной Работе исследована математическая модель системы массового обслуживания, потоки заявок в пакетных сетях на примере сети SIP, операционные системы реального времени, а также критерии согласия Колмогорова-Смирнова.

На основании проведенных исследований разработаны рекомендации по созданию приложения для анализа вероятностно-временных характеристик для пакетной передачи данных.

The abstract.

Thesis is devoted to the development of analysis method of probability-time characteristics of packet data flows.

Thesis contains 96 pages, includes 23 figures, 13 tables, 43 formula, 1 applications.

In the thesis work the mathematical model of a queuing system, the flows in packet-based networks on the example of SIP network, Real-time operating systems, as well as the criteria for approval of Kolmogorov-Smirnov are investigated

Based on studies we developed guidelines for creating applications for the analysis of probability-time characteristics of packet flows.

Содержание

обозначения и сокращения. 9

Введение. 12

1 Системы массового обслуживания. 13

1.1 Основные определения теории телетрафика. 13

1.2 Основы теории вероятностей. 16

1.3 Законы распределения случайных величин. 25

1.4 Общие сведения о системах массового обслуживания. 31

1.4.1 Информационные процессы и конфликты обслуживания. 31

1.4.2 Классификация Кендалла-Башарина. 33

1.4.3 Пример классификации СМО. 36

2 Потоки заявок в пакетных сетях на примере сети SIP. 40

2.1 Принципы построения сети SIP. 40

2.2 Интеграция протокола SIP с IP-сетями. 41

2.3 Адресация. 44

2.4 Архитектура сети SIP. 45

2.5 Пример SIP-сети. 48

2.6 Переадресация соединения по SIP. 51

3 Операционные системы реального времени. 56

3.1 Системы реального времени. Системы жесткого и мягкого реального времени. 56

3.2 Архитектурные особенности операционных систем реального времени. 59

3.2.1 Системы исполнения и системы разработки в операционных системах реального времени. 60

3.2.2 Время реакции системы. 61

3.2.3 Время переключения контекста. 62

3.2.4 Размеры системы. 63

3.2.5 Возможность исполнения системы из ПЗУ (ROM). 64

3.2.6 Механизмы реального времени. 64

3.2.7 Система приоритетов и алгоритмы диспетчеризации. 65

3.2.8 Механизмы межзадачного взаимодействия. 66

3.2.9 Средства для работы с таймерами. 66

3.3 Классы систем реального времени. 67

3.4 Исполнительные системы реального времени. 68

3.5 Ядра реального времени. 69

3.6 UNIX'ы реального времени. 69

3.7 Расширения реального времени для WindowsNT. 70

3.8 Операционная система реального времени QNX. 71

3.8.1 Сочетание преимуществ. 71

3.8.2 Полная совместимость со стандартом POSIX. 72

3.8.3 Единая среда. 74

3.8.4 Открытая архитектура для устранения неполадок и модификации операционной системы. 74

3.8.5 Сокращение повторных трудозатрат. 76

3.8.6 Дополнительные службы микроядра. 77

3.8.7 Развитая поддержка многопроцессорной обработки для многоядерных процессоров. 77

3.8.8 Безопасность и готовность систем за счёт гарантированного выделения процессорного времени. 79

3.8.9 Модель среды исполнения с повышенной надёжностью. 80

3.8.10 Динамическое обновление системных служб. 81

3.8.11 Прозрачная распределённая обработка. 82

3.8.12 Отказоустойчивое сетевое взаимодействие. 83

3.8.13 Меньшее потребление памяти. 83

3.9 Сравнение параметров операционных систем реального времени. 84

3.10 Предоставление «жесткого» реального времени аппаратными средствами. 84

3.11 Критерии согласия. 85

4 Технико-экономические расчеты. 90

4.1. Расчет затрат на проведение научно-исследовательской работы. 90

4.2 Расчет экономической эффективности. 100

Заключение 102

Список использованных источников. 104

Приложение А 105

Обозначения и сокращения.

ITU – International Telecommunication Union – международный союз электросвязи.

ITU-D - International Telecommunication Union Development – международный союз электросвязи-сектор развития электросвязи.

MMUSIC – Multiparty Multimedia Session Control – многопартийность управления мультимедиа сессии.

IETF – Internet Engineering Task Force – инженерный совет интернета.

RFC – Request for Comments – запрос комментариев.

IANA – Internet Assigned Numbers Authority – администрация адресного пространства Интернет.

RSVP – Resource ReSerVation Protocol – протокол резервирования сетевых ресурсов.

RTP – Real-time Transport Protocol – протокол передачи данных в режиме реального времени.

Ietf – Internet Engineering Task Force – инженерный совет интернета.

RFC – Request for Comments – запрос комментариев.

Iana – Internet Assigned Numbers Authority – администрация адресного пространства Интернет.

RSVP – Resource ReSerVation Protocol – протокол резервирования сетевых ресурсов.

RTP – Real-time Transport Protocol – протокол передачи данных в режиме реального времени.

RTSP – Real Time Streaming Protocol – протокол потоков в режиме реального времени.

SDP – Session Description Protocol – сетевой протокол, предназначенный для описания сессии передачи потоковых данных.

IP – Internet Protocol межсетевой протокол.

UDP – User Datagram Protocol – протокол пользовательских датаграмм.

TCP – Transmission Control Protocol – протокол управления передачей.

MCU – Micro Controller Unit – микроконтроллер.

URL – Uniform Resource Locator – единый указатель ресурсов.

DNS – Domain Name System – система доменных имен.

HTTP – HyperText Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста.

IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers – институт инженеров по электротехнике и электронике.

POSIX - Portable Operating System Interface for Unix - переносимый интерфейс операционных систем Unix.

BMP – Bound Multiprocessing связанные многопроцессорные.

SMP - Symmetric Multiprocessing - симметричная многопроцессорность.

IDE - Integrated Development Environment – интегрированная среда разработки.

ROM - read-only memory - память «только для чтения.

RISC - Restricted (reduced) instruction set computer— компьютер с сокращённым набором команд.

MIPS - Restricted (reduced) instruction set computer— компьютер с сокращённым набором команд.

API - application programming interface - интерфейс программирования приложений.

SIP – Session Initiation Protocol – протокол установления сеанса.

АТС – автоматическая телефонная станция.

СМО – система массового обслуживания.

ФР – функция распределения.

СЕ – сигнальные единицы.

АЛ – абонентская линия.

ТФОП – телефонная сеть общего доступа.

СЛ – соединительные линии.

СеМО – сеть массового обслуживания.

ЦКП – центр коммутации пакетов.

MMUSIC – Multiparty Multimedia Session Control – многопартийность управления мультимедиа сессии.

ОС – операционная система.

СРВ – система реального времени.

ОСРВ – операционная система реального времени.

ПЗУ - Постоянное запоминающее устройство.

Введение.

Оценка основных характеристик функционирования сетей с пакетной передачей данных, является весьма актуальной проблемой с научной точки зрения, а также практически значимой задачей и требует создать приложение по оценке вероятностно-временных характеристик. В последние годы, когда качество, предъявляемое к услугам, интенсивно увеличивается, точные оценки системы позволят разработать методы, позволяющие оптимизировать процесс ее функционирования на этапе проектирования. В связи с этим возникает задача разработки математической модели системы, на основании которой можно получить основные характеристики ее функционирования. Классическая теория телетрафика позволяет оценить вероятностно-временные характеристики телефонных систем с помощью формул Эрланга. Однако, принципиальные отличия функционирования сети с коммутацией пакетов от сети с коммутацией каналов, а также особенности современного трафика обуславливают необходимость анализа применимости классических формул для оценки вероятностно-временных характеристик этих систем.

Анализ трафика в современных сетях электросвязи показал, что существующие модели, определяемые формулами Эрланга, и справедливые для классической теории телетрафика, не в полной мере могут быть использованы при разработке математической модели сети с коммутацией пакетов. Это вызвано как спецификой функционирования данной сети, так и разнообразием трафика. Это обуславливает необходимость модификации существующих и разработке новых подходов для построения математической модели функционирования системы. В основе данной модели должны использоваться распределения, описывающие современные особенности трафика.