Одновременное использование и более совершенного стандарта, и нескольких менее совершенных, но более популярных, необходимо для обеспечения межсетевого обмена (interworking - межсетевой обмен; термин используется для обозначения процесса согласования разных несопоставимых WAN-технологий, подобно использованию трансляционных шлюзов для связи между разнородными сетями, предназначенных для простого преобразования протоколов в сетях), а также для использования методов формирования пакетов данных в такой форме, чтобы они стали общедоступными для всех технологий. Двумя такими технологиями являются обеспечение межсетевого обмена из технологии FrameRelay в ATM и мультипротокольная передача данных по сетям ATM (МРОА - MultiprotocoloverATM).
Хотя B-ISDN и ATM и кажутся разными технологиями, метод ATM всецело основан на концепции B-ISDN. Тем не менее известно, что потомки всегда затмевают предков, и в данном случае эта истина также справедлива. По-видимому (и это наиболее заметно по публикациям форума ATM) все разработчики склоняются к мысли, что технологию ATM следует рассматривать как самостоятельно развивающийся метод передачи данных. Далее приступим к изучению тех структур, которые и обеспечивают успех технологии.
Стандарты и форум ATM
Стандарты оказались решающим фактором при распространении технологии ATM по всему миру, поскольку они позволили обеспечить возможность взаимодействия сетей, оснащенных оборудованием различных производителей. Большинство стандартов разработано тремя организациями:
сектором стандартизации Международного союза телекоммуникаций - InternationalTelecommunicationUnionTelecommunicationStandardizationSector (ITU-T): свыше 100 спецификаций стандартов;
комитетом T1S1 Национального института стандартизации США- AmericanNationalStandardsInstitute (ANSI) T1S1 Committee: более 20 спецификаций;
проблемной группой проектирования Internet - InternetEngineeringTaskForce (IETF): более 40 спецификаций.
Даже форум FrameRelay (FRF) имеет около четырех комиссий, которые обрабатывают стандарты ATM, главным образом в части, относящейся к обеспечению межсетевого обмена со средой FrameRelay. Самый большой объем работы над стандартами был проведен форумом ATM и его почти 200 комиссиями, которые управляют частным использованием технологии ATM. Многие из последних рекомендаций, касающихся открытой сети и вошедших в число международных спецификаций, обязаны своим существованием форуму ATM (ATMForum - AF). Ниже перечислены основные серии, содержащие спецификации рассматриваемых методов передачи данных.
Стандарты Е-серии описывают общее функционирование сети, телефонные службы, служебные операции и человеческий фактор.
Стандарты F-серии определяют нетелефонные телекоммуникационные услуги.
Стандарты G-серии описывают передающие системы и средства массовой информации, цифровые системы и сети.
Стандарты Н-серии описывают аудиовизуальные и мультимедийные системы.
Стандарты I-серии содержат спецификации цифровой сети с комплексным обслуживанием.
Стандарты J-серии описывают трансляцию телевизионных, звуковых программ и других мультимедийных сигналов.
Стандарты М-серии описывают механизмы обслуживания и управления передающими системами, телефонными линиями связи, телеграфной и факсимильной связями и арендуемыми каналами.
Стандарты Q-серии описывают коммутацию и служебную сигнализацию.
Стандарты Y-серии содержат сведения о глобальной информационной инфраструктуре и аспектах Internet-протоколов.
Первоначально союз ITU-T разрабатывал метод передачи ATM в качестве ответа на потребность в технологии, которая бы управляла открытой высокоскоростной пересылкой речевой и видеоинформации, а также данных средствами сети B-ISDN. Что повлияло на такой выбор? Ведь существовали и другие пригодные для этой технологии направления, которые имели ту же цель, но, кроме этого, могли использоваться для LAN-приложений и приватных реализаций. Ответ таков - в 1991 году существовали четыре очень активных производителя программного обеспечения, которые образовали консорциум, известный сейчас как форум ATM (ATMForum - AF). Этимичетырьмякорпорациямибыли Cisco Systems, Sprint Corporation, Northern Telecom (Nortel Networks) и NET/ADAPTIVE.
Сегодня, однако, подобно форуму FRF, в состав форума AF входят уже сотни корпораций. Даже конечные пользователи могут присоединиться к форуму ATM, как они могли присоединиться и к форуму FrameRelay. ATM является не технологией канала связи для доступа к среде как такового, а скорее выступает в качестве протокола, который описывает ретрансляцию фреймов (блоков данных) фиксированного размера, называемых ячейками, через физические цифровые сети передачи данных. Кроме прочих рекомендаций, форум AF в своих документах, которые описывают интерфейс пользователь-сеть (User-NetworkInterface - UNI), стандартизирует физические цифровые сети передачи данных, для которых используется ATM. Некоторые из наиболее общих используемых каналов перечислены ниже.
• Цифровые сигналы уровней I (Digitalsignallevel 1 - DS-1) и 3 (DS-3).
• Цифровые сети передачи данных Е1, ЕЗ, Е4.
• Каналы сети SONET синхронной цифровой иерархии (SynchronousDigitalHierarchy - SDH), каналы синхронного транспорта сигналов первого уровня (SynchronousTransportSignal 1 - STS-1), каналы STS-3c и синхронный транспортный модуль (SynchronousTransportModule 1 - STM-1), каналы STS-12c/STM-4 (наиболее общей).
• Распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам (FiberDistributedDataInterface - FDD1) 4B/5B.
• Кабельный канал связи 8В/10В (Fiberchannel 8B/10B) (частный интерфейс UNI, скорость передачи данных, как у синхронного транспорта сигнала третьего уровня STS-3).
• Каналы плезиохронной цифровой иерархии (Plesiochronousdigitalhierarchy - PDH) со скоростями передачи данных 6,312 и 97,728 Мбит/с (для Японии).
Функциональные возможности технологии ATM
Технология ATM рассматривается как многоуровневая модель, точно так же, как любой другой многоуровневый подход, используемый для понимания протокола с привлечением понятий классифицирования и упорядочивания компонентов его ядра. Далее по тексту обсуждаются темы, посвященные адаптации информации пользователя для формирования ячеек и классификации трафика для обработки с помощью средств QoS-интерпретации. Метод ATM отличается от STM тем, что STM-технологии, такие, как канал Т1, имеют выделенные канальные интервалы (timeslots) для каждого отправителя информации. При использовании, например, третьего подканала линии Т1, он вводит во фрейм свой байт сразу после того, как то же самое сделает канал 2. Канал 1 всегда вводит свой байт после канала 24 и т.д. Каждый отправитель, включаясь в передачу, синхронизируется с каждым другим отправителем. Таким образом, в функционирование технологии STM заложена концепция множественности отправителей, снабжающих канал трафиком, что необходимо для создания фрейма. При использовании технологии ATM фрейм не создается. Более того, каждый отправитель не имеет синхронизированного канального интервала. Возможность пакетной передачи существует и для ATM, также, как и, например, во FrameRelay. При рассмотрении различий между технологиями STM и ATM все же обнаруживается некоторое совпадение - это мультиплексирование сигнала с разделением времени и статистическое мультиплексирование с разделением времени (Time-DivisionMultiplexing -TDM, statisticalTDM - STDM). Напомним, что коммутационная аппаратура, работающая в режиме STDM, для укомплектования потоков пакетов данных может заимствовать для недогруженных каналов данные от других отправителей, но при этом канальные интервалы все же существуют. На этом совпадения методов заканчиваются. Никакие другие термины обеих технологий не являются взаимозаменяемыми. На рисунке 2 показана стандартная ATM-сеть, которая знакомит с ключевыми ATM-терминами.
Рисунок 2-Пример АТМ-сети
ATM-сеть состоит из набора связанных непосредственно друг с другом АТМ-коммутаторов. ATM-коммутаторы поддерживают три основных типа интерфейсов: вышеупомянутый интерфейс пользователь-сеть (User-NetworkInterface - UNI), межсетевой интерфейс (Network-to-NetworkInterface - NNI) и широкополосный интерфейс для соединения устройств операторов связи (BroadbandInter-CarrierInterface - B-ICI). Интерфейс UNI служит для подключения конечных ATM-устройств, таких, как узлы, маршрутизаторы и коммутаторы локальных сетей (LAN-коммутаторы), к ATM-коммутатору. Интерфейс NNI служит для соединения двух АТМ-коммутаторов в пределах одного учреждения. В зависимости от того, принадлежит ли коммутатор абоненту и расположен ли в его здании, или является ли общедоступным и управляется поставщиком услуг, интерфейсы UNI и NNI могут быть дополнительно классифицированы как частный или открытый соответственно. Частный интерфейс UNI служит опорной точкой между конечной ATM-точкой и частным ATM-коммутатором. Открытый же его аналог находится между конечным ATM-устройством или частным коммутатором и открытым коммутатором. Здесь следует избегать следующего заблуждения - интерфейс NNI может быть опорной точкой только между коммутаторами в пределах одного учреждения, а интерфейс B-ICI не используется в частных учреждениях, оставляя роль высокоскоростного адаптера интерфейсу UNI для описания взаимодействия между частным коммутатором и его открытым коммутатором входа/выхода. Частный интерфейс NNI (PrivateNNI - PNNI) описывает опорную точку между двумя ATM-коммутаторами в пределах одного частного учреждения. Открытый же интерфейс NNI описывает опорную точку между двумя ATM-коммутаторами в пределах одного открытого учреждения. Интерфейс В-ІСІ размещен между двумя открытыми коммутаторами разных провайдеров услуг. Стандарты передачи сигналов через все интерфейсы устанавливаются по тем же критериям, которые определяются опорными точками, хотя большого различия между основами интерфейсов UNI и NNI не существует. Действительно, спецификации NNI в значительной степени согласуются с соответствующими спецификациями UNI. Спецификацией для частного интерфейса UNI является спецификация форума AFUNI З.х/4.0. Спецификация форума AFPNNI (P-NNI) 1.0 перекрывает все стандарты интерфейса PNNI. Сектор стандартизации ITU-T создал спецификации для открытых версий. Спецификации Q.2931 (для двухточечных соединений (point-to-point), Q.2971 - для многоточечных соединений (point-to-multipoint)) и Q.2764 описывают открытые интерфейсы UNI и NNI передачи сигналов соответственно, а серии I.4XX задают характеристики физического уровня интерфейса UNI, включая формат заголовка и создание функции контроля за ошибками в заголовке (HeaderErrorControl - НЕС). Документы форума AF, что не характерно для открытых спецификаций, содержат соглашение интерфейса B-ICI версии 2.0. Однако документ IA констатирует, что оно по существу является спецификацией интерфейса NNI сектора стандартизации ITU-T с добавлением дополнительных уровней сверх уровня ATM, таких, как AAL и других методов, используемых операторами связи, специфических для определенных типов услуг, уровней, которых не имеет стандартный интерфейс NNI (интерфейс NNI ограничивается уровнями технологии ATM и не более того).
Компоненты заголовка ATM
Для полного понимания того, как функционирует технология ATM, крайне важно знать принципы функционирования полей в заголовке ATM. На рисунке 3 показаны форматы заголовков для интерфейсов UNI и NNI, описанных в разделе "Функциональные возможности технологии ATM". Нет ничего необычного в том, что в виртуальном канале применяется спецификация UNI, при этом формат NNI никогда не используется между конечной точкой и коммутатором. Полный список полей в обоих заголовках представлен ниже.
• Общее управление потоками (GenericFlowControl - GFC) содержит 4 бита в интерфейсе UNI, а в интерфейсе NNI отсутствует.
• Идентификатор виртуального пути (VirtualPathIdentifier - VPI) содержит 8 битов в интерфейсе UNI и 12 битов в NNI.
• Идентификатор виртуального канала (VirtualChannelIdentifier - VCI) содержит 16 битов.
• Идентификатор типа полезной нагрузки (PayloadTypeIdentifier - PTI) равен трем битам.
• Приоритет отбрасывания ячеек (CellLossPriority - CLP) - 1 бит.
• Алгоритм контроля за ошибками в заголовке (HeaderErrorControl - НЕС) содержит 8 битов.
Следующие шесть разделов посвящены описанию
назначения перечисленных полей.
Рисунок 3-Форматы заголовков интерфейсов UN1
и NN1 технологии ATM
Многофункциональные маршрутизаторы компании Cisco
Корпорация Ciscoвнесла свой вклад в несколько направлений развития современных телефонных коммуникаций. Она является крупным производителем оборудования, а также играет активную роль в деятельности многих организаций, разрабатывающих современные стандарты.
В процессе создания или модернизации сети важно понимать, что собой представляет конкретное оборудование и какую роль оно может играть в сети передачи голосовых или текстовых данных.
Поэтому целесообразно рассмотреть многофункциональный маршрутизатор Cisco для интеграции голоса и данных.
Многофункциональные маршрутизаторы представляют собой специализированные устройства, которые выполняют дополнительные функции. Как правило, их гибкость и диапазон изменения конфигурации невелики, однако они позволяют при небольших финансовых затратах интегрировать голос и данные. Ниже по тексту описаны характеристики и функции многофункциональногомаршрутизатора МС3810.
Маршрутизатор Cisco MC3810
Маршрутизатор Cisco MC3810, показанный на рисунке 4, представляет собой многоцелевой концентратор с фиксированным набором модулей. Данное многопотоковое устройство позволяет объединить несколько потоков - голос, факс, видео, устаревшие структуры SNA и локальную сеть в единую структуру. Устройство может использовать выделенную линию и априори предоставляет службы Frame Relay для соединений между дистанционными офисами.Network Architecture (SNA) - системная сетевая архитектура, разработанная корпорацией IBM. Общее описание структуры, форматов, протоколов, используемых для передачи информации между программами IBM и оборудованием.
Маршрутизатор МС3810 оптимизирует использование
полосы пропускания за счет технологии временного разделения каналов голоса и
данных на одной и той же линии или на одном и том же физическом интерфейсе.
Маршрутизатор МС3810 имеет один Ethernet-порт и два последовательных порта,
которые поддерживают скорости до 2 Мбит/с. Аналоговый
вариант маршрутизатора МС3810 включает шесть голосовых портов (шесть сжатых
голосовых каналов), а цифровой - один цифровой порт голосового доступа (Т1/Е1)
и до 24-30 сжатых голосовых каналов.
Рисунок 4-Маршрутизатор МС3810
Основные характеристики маршрутизатора МС3810
приведены в таблице 1.
Таблица 1-Характеристики маршрутизатора МС3810
Компонент
Описание
Шасси
Процессор
Motorola 860 PowerPC
с тактовой частотой 40 МГц; один встроенный Ethernet-интерфейс
10BaseT;
шесть гнезд сетевых модулей; два синхронных разъема последовательных портов;
два гнезда для модулей WAN
или портов обработки голоса; источник питания постоянного или переменного
тока, возможность подключения резервного блока питания
Память
32
Мбайт памяти DRAM
без возможности расширения; 8 Мбайт флэш-памяти в стандартной поставке с
возможностью расширения до 16 Мбайт
Модули
интерфейсов WAN Компонент
В
устройстве поддерживается один порт многопотокового многоканального
интерфейса Т1/Е1 с необязательной функцией резервной линии BRI
Описание
Модули
передачи голоса/видео
6
портов аналоговых устройств передачи голоса; 1 порт цифрового устройства
передачи голоса; 4-портовый интерфейс передачи голоса по линии BRI
и однопортовый модуль с разъемом стандарта RS-366
Высокопроизводительные модули для сжатия
голосовых данных (high perfomance voice-compression modules - HCM) поддерживают
большее количество голосовых каналов, чем рассмотренные ранее модули сжатия
голоса (voice-compression modules - VCM).
В таблице 2 приведены опции поддержки каналов
маршрутизатора МС3810 с модулями НСМ.
Таблица 2- Поддержка каналов технологии НСМ
Конфигурация
Гнездо
2
Каналы
Гнездо
5
Каналы
Общее
количество каналов
Аналоговая,
4 порта стандарта G.729
НСМ2
4
Не
занято
0
4
Цифровая
линия Т1 стандарта G.729a
НСМ6
24
Не
занято
0
24
Цифровая
линия Е1 стандарта G.729
НСМ6
12
НСМ6
12
24
Цифровая
линия Е1 стандарта G.729
НСМ2
8
НСМ6
24
32
. Постановка задачи Эта модель также называется моделью без
преимущественного права на прерывание.
Решено внедрить технологию ATMв
сеть с топологией "решётка". Это подразумевает разделение информации
в пакеты фиксированной длины, равной 53 байта, 48 из которых являются
информационными.
Также необходимо сравнить решетчатую топологию
(РШ) по структурным параметрам с полносвязанной сетью (ПСС) и сделать выводы о
надёжности, затратах по проектированию данных структур.
Количество абонентов на каждом узле приведено в
таблице 3.
Таблица 3-Классы приоритетов абонентов и их
количество
Класс
приоритета
Вид
информации
Количество
абонентов
Качество
QoS
1
Речь
1000
0,15
с
2
Данные
ATM
100
2
с
3
Текст
ASCII
200
1
мин
. Методика решения
задачи
.1 Расчет среднего времени доставки пакета для
каждого вида информации
Пусть информация передается по
сети с относительным приоритетом. Всего передается 3 вида информации:
·речь - 1 приоритет (качество QoS
0.15 сек);
·данные - 2 приоритет (качество QoS
2 сек);
·текст - 3 приоритет (качество QoS
1 мин).
Распределение потоков в сети
производится равномерно, т.е. к каждому узлу сети поступает одинаковое
количество абонентов каждого приоритета.
По заданию число абонентов
подключенных к каждому узлу сети 1300.
Распределим абонентов таким
образом:
·число речевых абонентов в каждом
узле - 1000;
·число абонентов с трафиком данных -
100;
·число абонентов, передающих текст -
200.
G.726 кодек является стандартом
ITU-T адаптивной импульсно-кодовой модуляции - ADPCM и описывает передачу
голоса полосой в 16, 24, 32, и 40 килобит/сек. Наиболее часто используемый
среди них 32 килобит/сек, который равен ровно половине полосы стандартного
кодека G.711, поэтому его использование сразу повышает полезную нагрузку сети
на 100%. В первую очередь используется на международных линиях связи в
телефонных сетях. Он также является стандартным кодеком, используемым в беспроводных
телефонах системы DECT, а также используется в некоторых камерах фирмы Canon.
Метод основан на том, что в
аналоговом сигнале, передающем речь, невозможны резкие скачки интенсивности.
Поэтому, если кодировать не саму амплитуду сигнала, а ее изменение по сравнению
с предыдущим значением, то можно обойтись меньшим числом разрядов. В ADPCM
изменение уровня сигнала кодируется четырехразрядным числом, при этом частота
измерения амплитуды сигнала сохраняется неизменной.
Используем ATM
систему, где длина слова с выхода пакетизатора составляет 53 байта, из которых
48 байт - информационные и 5 - служебные. Разговорная нагрузка составляет 0,2
Эрл, при этом среднее время разговора 6 мин (tсp
= 360 с). Активность абонента 50%, т. к. во время разговора абонент не только
говорит, но и слушает, во время передачи так же не все время уходит только на
передачу данных. Для упрощения вычислений введем коэффициент активности речи α
= 0,5 (т.е.
50% - разговор, 50% - паузы).
V'=V*α(1)
где α
- коэффициент
активности;
V
- скорость вокодера.
V'=
32*0.5=16 кбит/с
Длина информационной части
рассчитаем по формуле
L'=
tсp
*V'(2)
L'=
360с*16 кбит/с = 5760 кбит = 720000 байт
Число пакетов определяется по
формуле
где Рассчитаем количество служебных
байт, передаваемых в пакетах
L"=Npp*5(4)
L"=
15000*5=75000 байт
Количество информации, которую
необходимо заключить в пакеты
L=L'+L"(5)
L=720000
байт+75000 байт=795000 байт =6360 кбит
Рассчитываем выходную скорость
с пакетизатора
c=L/tсp(6)
c=
6360 кбит/360 с=17,667 кбит/с
Интенсивность обслуживания
выражается формулой
µ = с/(H
+ L),(7)
где с - скорость на
выходе кодера (пакетизатора), с=17,667 кбит/с;
H+L
-длина пакета.
H+L
= (48+5)*8 = 424 бит.
Так как среднее время разговора
равно 3 минуты и на входе у нас пуассоновский поток, то мы можем узнать
коэффициент загрузки оборудования:
Данный коэффициент загрузки
относится к интерфейсной плате телефона одного пользователя. Далее нам
необходимо рассчитать частоту поступления пакетов трафика от 1000 речевых
абонентов на входы коммутатора верхнего уровня ядра. Так как на входе этого
коммутатора пуассоновский поток, следовательно В данном случае мы узнали
частоту поступления АТМ пакетов речевого трафика на коммутатор верхнего уровня.
Для того чтобы найти частоту поступления текстовой информации и данных нам
необходимо применить метод перебора. Составим формулу коэффициента загрузки
коммутатора высшего уровня:
В результате данного
эвристического анализа мы получаем следующие значения:
Для
магистральной линии мною была подобрана скорость 125,6 Мбит/с, что является
обычной скоростью передачи данных на магистральных сетях. Причем данный выбор
является и экономически выгодным, так как передача ведется по витой паре с
использованием коннекторов RJ-45.
Тогда в соответствии с формулой 7 мы получаем:
µ = 131
072
000 бит/с / 424 бит = 309132,075 с-1
Данные имеют большие размеры по
сравнению с текстом, и максимальная скорость набора на клавиатуре у человека
составляет 120 символов в минуту. Следовательно, скорость передачи информации
будет 2 символа/с * 8 бит = 16 бит/с. Это скорость поступления информации на
вход пакетизатора АТМ, значит с с пакетизатора будет выходить скорость равная:
Значит частота поступления
ячеек АТМ на коммутатор высшего уровня будет:
Исходя из этого мы можем
разделить эту суммарную частоту поступления пакетов следующим образом:
Рассмотрим случай с данными,
так как у нас 100 абонентов отправляют данные, то на одного приходиться:
Следовательно, на одного
человека приходиться скорость передачи данных:
Рассчитаем коэффициент загрузки
коммутатора для каждого вида трафика:
Среднее время доставки пакета
для речи:
Среднее время доставки пакета
дляданных:
Среднее время доставки пакета
для текста:
Построим график зависимости
среднего времени доставки от коэффициента загрузки оборудования(рисунок 5).
Рисунок 5 - График зависимости
среднего времени доставки от коэффициента загрузки оборудования
2.2 Расчет структурных параметров
Под топологией сети принято
понимать конфигурацию связей графа, интерпретирующего структуру сети. При
анализе топологии сети принято оперировать понятиями "вершина",
"ребро", "диаметр" графаd,средняя
степень вершины k,число ребер
графа m,"связность"
и др.
Диаметр графа-длина наибольшего
(в числе ребер) кратчайшего маршрута для данного графа.Средняя степень
вершины-это количество рёбер, инцидентных вершине. Связность графа (в данной
работе) - число непересекающихся по вершинам маршрутов между любой парой
вершин.
Топология типа решётка-это топология, в которой
узлы образуют регулярную многомерную решётку. При этом каждое ребро решётки
параллельно её оси и соединяет два смежных узла вдоль этой оси. На рисунке 6
(раздел 3) каждая вершина-это узел, к которому подключены абоненты. По заданию
их общее количество 1300.
Одним из достоинств такой топологии является
высокая надёжность.
Недостаток: сложность реализации.
Таблица4 - Структурные параметры для расчета
сетевых топологий
Тип
структуры
Диаметр
графа, d
Степень
вершины, k
Средняя
длина маршрута, π
Доступное
значение, n
PC
1
N
1
i+1
КСС
n-1
2(1-1/n)
(n+1)/3
ПСт
(n-1)/2
2
(n+1)/4
2i+l
n/2
0,25n2/(n-1)
2(i+l)
РШ
nv+ng
- 2
4(1-1/ 2 (i+l)(j+l)
Таблица 5-Число ребер для сетевых структур
Тип
структуры
Число
ребер, m
Тип
Число
ребер, m
PC
n-1 N
КСС
n-1
РШ
(ng-1)nv+(nv-1)ng
3.
Сравнение
двух структур
Очень часто, при построении
новых сетей, возникает вопрос, а какую топологию взять в основу. Для того,
чтобы ответить на этот вопрос надо сравнивать разные технологии.
По заданию курсового проекта
задано, что сеть состоит из n=16
узлов коммутации и для сравнения возьмем следующие структуры: решетчатую
топологию (РШ) и полносвязанную сеть (ПСС), которые необходимо сравнить по
следующим параметрам:
диаметр графа d;
- средняя
степень вершины k;
число ребер графа m.
Под степенью вершины понимается
число ребер, идентичных вершине.
nv
и ng-количество узлов в
одной "вертикали", "горизонтали" сети соответственно.
Все необходимые формулы для
расчета данных параметров взяты из таблиц 4 и 5.
1) Решетчатая сеть (РШ):
Диаметр графа
рш = nv+ng-2 = 4+4-2 =
6
Средняя
степень вершины
рш = Число
ребер
mрш= Рисунок 6-Решетчатая сеть (РШ)
) Полносвязанная сеть (ПСС):
Диаметр графа
dпсс
= 1
Степень вершины
псс=n-1=16-1=15
Число ребер
mпсс=n*(n-1)/2
= 16*(16-1)/2=120
На рисунке 7 представлен
полносвязный граф с неполным числом соединений между его вершинами (узлами
сети).
Рисунок 7-Полносвязанная сеть
(ПСС)
Рассчитав структурные
параметры, мы видим, что диаметр полносвязного графа(полносвязанной сети ПСС)dпсс=1,
у решетчатой структуры (РШ)dрш=6.
Средняя степеньвершины для РШ kрш=3.
Степень вершины для ПСС kпсс=15.
Число ребёр для ПСС mпсс=120,
у РШ mрш=24.
Так как диаметр графа
определяет максимальную задержку, а dрш=6,
dпсс=1,
то dрш>dпсс
в 6 раз, т.е. задержки при передачи по сети структуры РШ в 6 раз больше, чем по
сети структуры ПСС.
Полносвязанная топология
требует значительных затрат на своё построение. Это видно из того, что число
соединений (ребер графа) в этой структуре в 5 раз больше, чем для аналогичного
числа узлов сети, но в топологии "решётка" (120 для ПСС и 24 для РШ).
Сравнивая средние степени
вершин рассматриваемых топологий, можно судить о надёжности сети, так как этот
параметр показывает со сколькими ещё вершинами соединена рассматриваемая
вершина (узел сети). Можно сказать, что ПСС надежнее РШ в плане
отказоустойчивости в kпсс/kрш=15/3=5
раз.
Структура РШ подходит для сетей не слишком
критичных к временным задержкам по сравнению с ПСС, однако является более
дешёвой, чем последняя.
Повреждение сети в одной из точек может нарушить
работу только одного узла сети, но не всей сети целиком-это свидетельствует,
что топология "решётка" достаточна надёжна при меньших растратах, чем
полносвязанная сеть.
Такая топология часто встречается в больших
компьютерных сетях, т.к. она делает сети более устойчивыми к возможным отказам,
вызванным неисправностями кабелей, концентраторов и маршрутизаторов.
Заключение
В ходе данной курсовой работы
мы произвели расчёт среднего времени доставки пакета для каждого вида
передаваемой информации, построили график зависимости среднего времени доставки
пакета по каждому из видов передаваемой информации от пропускной способности.
Также произвели сравнение двух
структур сети РШ и ПСС:диаметр графа решетчатой структуры (РШ) больше, чем
полносвязанной сети (ПСС), а средняя степень вершины и количество ребер графа
РШ меньше, чем ПСС.
голосовой
сигнал пакет информация
Литература
1 СТП ВГКС
1.01-2005. Курсовое и дипломное проектирование. Правила
компьютерного
оформления текстовых и графических
документов.-Мн.:УП"Бестпринт",2004.-106с.
2 Лохмотко
В.В., Пирогов К.И. Анализ и оптимизация цифровых сетей интегрального
обслуживания. - Мн.: Наука и техника, 1991.
3 Гордиевский
В.Л., журнал Сети и системы связи, 2000. № 11. С. 92.
4 Руководство
по технологиям объединенных сетей, 4-е издание, Издательский дом, "Вильямс"-2005
г.-1040 с.
(3)
-
длина информационной части ATM
ячейки, равная 48 байт.
15000
(8) (8)
(9)(9)
:
(10)
(11)
)
/3