РАСЧЕТ ТРАФИКА МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ С ПАКЕТНЫМ СПОСОБОМ КОММУТАЦИИ

Щитникова А.Н., группа ТКС-99

Руководитель доц. Дегтяренко И.В.

Актуальной проблемой на сегодняшний момент является разработка единой методики оценки параметров трафика мультисервисной сети. На сегодняшний день для расчета, прогнозирования и анализа трафика существуют лишь частные методики, например, для сети АТМ, телефонных сетей, сетей Ethernet. Современные сети связи являются сложными динамическими системами. В настоящее время для описания динамических систем используется классический подход, основанный на построении адекватных динамических моделей в виде систем обыкновенных дифференциальных уравнений.

При расчете нагрузки мультисервисной сети необходимо учитывать такие особенности, как:

• метод коммутации
• используемые протоколы на разных уровнях модели OSI
• обработка пакета протоколами нижлежащих уровней

При поступлении пакета от приложения протокол TCP/IP на транспортном уровне оценивает его размер и делит его на пакеты (если размер его слишком велик), которые передаются межсетевому уровню (т.е. протоколу IP). Последний формирует свои IP-пакеты. Затем происходит их «упаковка» в кадры (frame), приемлемые для данной физической среды передачи информации. При этом каждый пакет снабжается заголовком данного протокола. Размер заголовка протокола TCP насчитывает 12 байт Размер заголовка протокола IP также насчитывает 12 байт. При прохождении пакета через протоколы IP и ТСP их размер увеличивается на величину, равную размеру служебной информации. Также происходит и на канальном уровне, где пакты еще снабжаются заголовками протоколов данного уровня. Величину, характеризующую данное явление обозначим как km, где m обозначает уровень семиуровневой модели OSI.

Величины данных коэффициентов рассчитаны как отношение общего размера пакета на уровне m к размеру полезных данных приложения.

k_m= k_m/ k_прил

Величины коэффициентов, рассчитанные для протокола TCP/IP и для наиболее распространенных и перспективных сетевых технологий Ethernet, Token Ring и АТМ представлены в таблице 1.

Таблица1- Величины коэффициентов km

kEth.II	kEth.802.3	kEth.802.2	kEth.SNAP	kTR	kATM	kTCP	kIP
1.034	1.034	1.038	1.044	1.005	1.104	1.0156	1.0156

Каждое сетевое приложение формирует свой поток данных, который необходимо передать по сети. При поступлении пакета от приложения на транспортном уровне протокол TCP/IP оценивает его размер и делит его на пакеты (если размер его слишком велик), которые передаются межсетевому уровню (т.е. протоколу IP). Последний формирует свои IP-пакеты. Затем происходит их «упаковка» в кадры (frame), приемлемые для данной физической среды передачи информации. При этом каждый пакет снабжается заголовком данного протокола.

За основу разрабатываемой методики была взята методика Назарова для АТМ. Если известно количество абонентов на каждом объекте и интенсивность потоков пакетов, генерируемыми абонентами каждой службы, то ожидаемую нагрузку на объекте i k-ой службы можно определить по формуле:

B_{i пр}^k= N_абi^k •T_c^k•γ_i^k•B_max^k

где N_абi^k – число абонентов k-ой службы на объекте i

γ_i^k - число заявок, поступающих от абонента k-ой службы в единицу времени, равное: γ_i^k=1/t

T_c^k - средняя длительность сеанса связи абонента в единицу времени

B_max^k – максимальная скорость k-ой службы

Тогда ожидаемая нагрузка, генерируемая абонентами i-го узла связи: В_пр= Вi_пр*k

где К – количество служб.

Следует напомнить, что найденная нагрузка предъявляет требования к пропускной способности, необходимой на прикладном уровне. На транспортном уровне данная нагрузка увеличится на величину k_TCP. Тогда ожидаемая нагрузка на транспортном уровне будет равна:

В_Σтр= k_TCP.•В_Σпр

Аналогично рассчитывается нагрузка на сетевом и канальном уровнях.

В_Σсет= k_IP.•В_Σтр

В_Σкан= k_кан•В_Σсет

Таким образом для сетей с коммутацией пакетов можно рассчитать прогнозируюмую нагрузку с учетом изменения размеров пакетов при их прохождении через все протоколы модели OSI. Однако данные для этой методики нуждаются в уточнении, а сама методика – в практической проверке с помощью пакетов сетевого моделирования.

Перечень ссылок

1. А.Н.Назаров. Модели и методы расчета структурно-сетевых параметров сетей АТМ.-М.:Наука,2002.-315с.
2. Д.А.Мельников. Информационные процессы в компьютерных сетях.-М.:Кудиц-образ,1999-256с.

Сайт ДонНТУ        Магистратура ДонНТУ        Поиск       

Главная        Магистерская работа        Ссылки        Результаты поиска