Разработка ИВС для обеспечения обмена информацией структурных подразделений администрации Владимирской области (территориальная сеть) (Glava2)

Посмотреть архив целиком

2. ХАРАКТЕРИСТИКА СЕТЕЙ СВЯЗИ ЭВМ

Говоря вообще сети связи ЭВМ характеризуются их функциональным назначением, эффективностью и стоимостью[2]. Это - три показателя, с помощью которых может быть представлена сеть с точки зрения пользователей.

Функциональные возможности - это вся сумма функций, которые пользователь связывает с применением сети. О функциональном назначении сети много говорилось в предыдущих разделах , характеристику стоимости рассмотрим в разделе, посвященному экономическому анализу, а в этом разделе поговорим об эффективности сети.

С точки зрения пользователя имеется четыре категории параметров эффективности функционирования:

  • связанные с задержкой, или параметры задержки;

  • связанные с пропускной способностью ,или параметры пропускной способности;

  • связанные с целостностью, или параметры точности;

  • связанные с готовностью, или параметры готовности.

2.1. Параметры эффективности функционирования

Параметры задержки

Параметры задержки относятся к классу параметров, влияющих на возможность пользователя управлять продолжительностью времени, в течение которого происходят желаемые события или явления. Например, при поиске информации время, в течение которого получен требуемый ответ после введения запроса, представляет собой параметр значительной важности для пользователя. Позднее мы увидим, что параметры, в свою очередь, явля- ются функциями нескольких других параметров, характеризующих сеть.

Параметры пропускной способности

Параметры пропускной способности количественно харарактеризуют общий объем работы, который может выполнить пользователь за заданный промежуток времени. Например, в области применения, связанной с передачей больших файлов, эффекттивная скорость, с которой канал передает информацию, или пропускная способность канала, является важным параметром. Аб- солютная задержка между моментами передачи и приема информации (в пределах известных границ) менее важна.

С первого взгляда может показаться, что задержка и пропускная способноеть связаны обратной пропорциональной зависимостью. Это не обязательно. Напрймер, спутниковый канал характеризуется большой задержкой, но при односторонней передаче информации с использованием соответствующего протокола он может обеспечить очень высокую пропускную способность.

Параметры точности,

Параметры, связанные с точностью, характеризуют количественно целостность процесса передачи, т. е. точность сообщения, а также точность процесса доставки. Каждое сообщение (или пакет), распространяемое по сети, содержит адрес доставки. Как само сообщение, так и его адресная часть подвержены ошибкам при передаче. Искажение бита в адресном поле приведет к срыву доставки. Время от времени ошибки могут появляться как в адресе, так и в сообщении.

Параметры готовности

Систему связи называют неготовой, когда она не способна функционировать так, как спроектирована, или когда ее эффективность функционирования снизилась ниже заранее определенного уровня. Восстановление из состояния неготовности может быть автоматическим (как после периода повторной синхронизации) или с помощью оператора (как, например, при отказе в устройстве сети и необходимости устранить его вручную) . Чтобы эффективно проектировать систему от “абонента до абонента”, пользователю необходимо уметь анализировать статистические характеристики готовности.

Эффективность функционирования от ”абонента до абонента”, или общая эффективность сети показанная на рис. 2.1, может быть отдельно оценена по трем основным компонентам:

  • подсистеме доступа на стороне терминала;

  • собственно сети;

  • подсистеме доступа на стороне главной ЭВМ.

Каждый из этих трех основных компонентов может быть охарактеризован параметрами эффективности функционирования всех упомянутых четырех категорий. Заметим, что подсистема доступа включает также соответствующие оконечные пункты.

Рис.2.1. Основные компоненты компьютерной сети связи



Каждая из подсистем доступа может быть одной из множества возможных, таких, как соединение на основе коммутации каналов, сеть выделенных каналов или многоточечная сеть выделенных каналов. После начальной задержки в канале, вызванной установлением соединения, канал телефонной сети ведет себя подобно выделенному каналу (частной линии). Многоточечная линия - это один канал частной линии с несколькими терминалами, работающими с разделением во времени. Разделение одной линии между несколькими терминалами позволяет экономить ресурсы доступа. В многоточечных линиях и их терминалах должна выполняться определенная дисциплина, чтобы гарантировался порядок разделения линии передачи между терминалами. Одним из таких способов является процедура опроса.

Каждая подсистема доступа описывается совокупностью параметров, входящих в четыре категории параметров эффективности функционирования, описанных в п.2.1. Аналогично характеризуется и сама сеть.

При рассмотрении задач такого характера строятся сложные математические модели и применяются методы имитационного моделирования, Мы остановимся только на параметрах среды передачи и очень важной характеристике (с точки зрения пользователя) как пользовательские ,или интегралбные задержки.

2.2. Параметры среды передачи

2.2.1. Задержка

Задержка в собственно среде передачи обычно постоянна и равна времени распространения. Значение времени распространения сигнала по аналоговым линиям обратно пропорционально скорости распространения света и равно 3 мкс/км.

2.2.2. Пропускная способность

Пропускная способность собственно среды передачи характеризуется максимальной скоростью передачи данных (бит/с), которая может быть достигнута в ней. Очевидно, что это - максимальная скорость, с которой информация может транспортироваться в среде. Из-за избыточности и ошибок в канале обычно действительная скорость передачи информации в среде будет меньше возможного максимума. Пропускная способность часто выражается в процентах от номинальной канальной скорости.

Скорость среды передачи иногда представляют в бодах. Бод просто равен величине, обратно пропорциональной наименьшей длительности сигнала в секундах, который может быть успешно передан в среде (наименьшую длительность сигнала иногда так же представляют как единичный интервал). Например, если единичный интервал равен 10 мс, то линейная скорость равна 100 бод. Для указанной скорости передачи данных в бодах сама по себе форма представления сигнала не важна. Он может быть двоичный или m-ичный (с m уровнями отсчета, а не двумя). Для перехода от значения в бодах к значениям в битах в секунду и наоборот необходимо знать число уровней, связанных с каждым элементом сигнала и вероятностями их появления. В нашем случае ( среда передачи телефонный канал) можно воспользоваться формулой Шеннона, которая устанавливает связь между шириной полосы пропускания канала в герцах и скоростью передачи в битах за секунду. Математически это соотношение может быть представлено как

С=Wlog2(1+S/N) (1.7.1) ,


где С-канальная скорость, бит/с ; W-ширина полосы, Гц

S,N-уровни мощности сигнала и помехи соответственно.

Выражение (1.7.1) дает верхнюю границу канальной скорости в идеальных условиях. Если рассматривать телефонный каналс шириной полосы и отношением сигнал-помеха:


W=3000 Гц; S/N=30 дБ или 10 3 , то


С=3000 log2(1+1000)=29880 бит/с.


Эта скорость не может быть достигнута на практике по следующим причинам: 1) телефонная среда не свободна от помех; 2) мощность шума в канале распределена неравномерно. Однако, при применении передовых технологий кодирования и сжатия сигнала этот порог не критичен.

В рассматриваемой нами сети Global X.25 для передачи информации используются те же самые телефонные каналы. Пропускная способность этих телефонных каналов связи составляет 14400 - 19800 бит/с.

2.2.3. Целостность или точность

Целостность передачи - это показатель точности процесса передачи. Распределение ошибочных битов может полностью характеризовать процесс передачи. Если биты с ошибками распределены по случайному закону, то вероятность бита с ошибкой, или частость ошибочного бита (ЧОБ), будет полезным параметром, который может быть использован для полной характеристики среды передачи в статистическом смысле.

Исследования показали, что нормы ошибок по битам при передаче данных по стандартным телефонным каналам имели следующие результаты(исследования проводились на магистральных каналах с пропускной способностью 14400 бит/с): при использовании протокола Х.25 вероятность передачи ошибочного бита составила 10 -5 ; при использовании протокола Х.28 - 10 -4 .

2.2.4. Готовность

Готовность среды передачи (в общем, любой системы) - это вероятность того, что она находится в рабочем состоянии . Коэффициент готовности может быть рассчитан как

К= Т0/(Т0 + Тв), (1.7.2)

где То - средняя наработка на отказ; Тв - среднее время восстановления.

Мы рассматриваем здесь только средние или ограниченные значения готовности. В действительности готовность есть случайная величина. Например, если готовность измеряется с использованием реальныл объемов данных, она будет изменяться из года в год.

Выражение (3.8) может быть также записано в виде


Время работы

К= ------------------------------------------------------ (1.7.3)

Время работы+ Время восстановления

Знаменатель в выражении (3.9) представляет собой весь период наблюдения. Далее представлены значения показателей для готовности типичной среды передачи .

Среда передачи Коэффициент готовности, %

Физическая цепь 99,99

Канал телефонной коммутируемой сети 99,96

Космический канал 99,96

Выделенная линия 4 КГц (160 км) 97,50

Нередко надежность системы R (t) определяется как вероятность того, что система будет в рабочем состоянии (без отказов) в течение временного интервала (0, 1). Функция надежности часто выражается экспоненциальным законом:


Случайные файлы

Файл
168549.rtf
12126.doc
182007.rtf
56559.rtf
114774.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.