37759

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ ДЛИНЫ ПАКЕТА СЕТИ ЭВМ

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

2 Теоретическая часть Для сообщений передаваемых в сети ЭВМ длина пакета выбирается постоянной. Длина пакета не может быть слишком малой поскольку при фиксированной длине служебной части заголовка пакета снижается доля информации сообщения передаваемая в одном пакете. При большой длине пакета и заданной достоверности передачи данных в канале связи повышается вероятность передачи пакета с ошибкой и следовательно частота повторной передачи пакета что снижает эффективность сети ЭВМ а также возрастает доля потерь памяти изза...

Русский

2013-09-25

2.41 MB

23 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ ДЛИНЫ ПАКЕТА СЕТИ ЭВМ

1 Цель работы

Изучение методики расчета оптимальной длины пакета передачи данных а сети ЭВМ с учетом вероятностных характеристик канала связи, структуры пакета, скорости передачи данных.

2 Теоретическая часть

Для сообщений, передаваемых в сети ЭВМ, длина пакета выбирается постоянной. Разумный её выбор позволит повысить пропускную способность сети и уменьшить нагрузку в ней. Длина пакета не может быть слишком малой, поскольку при фиксированной длине служебной части (заголовка) пакета снижается доля информации сообщения, передаваемая в одном пакете. Кроме того, увеличиваются временные затраты ЭВМ на сборку (разборку) сообщений и объем памяти на хранение описателей пакетов и их заголовков. При большой длине пакета и заданной достоверности передачи данных в канале связи повышается вероятность передачи пакета с ошибкой и, следовательно, частота повторной передачи пакета, что снижает эффективность сети ЭВМ, а также возрастает доля потерь памяти из-за незаполненности информацией пространства, отводимого под последний пакет сообщения (под каждый пакет в памяти ЭВМ отводится страница фиксированной длины).

при    2

при    2 ,

где 2 - рациональная длина пакета с точки зрения экономии памяти и минимизации системных издержек процессора по сборке (разборке) сообщения;

3 - рациональная длина пакета, обеспечивающая максимальную скорость передачи данных при  заданной достоверности канала связи.

Полученное значение * округляется до ближайшего значения, равного, 2m где m - целое число.

Если считать, что длина передаваемого сообщения в сети ЭВМ распределена по экспоненциальному закону с математическим ожиданием, равным l (бит), то с точки зрения экономии памяти рациональную длину буфера, отводимого под пакет, а, соответственно и рациональную длину пакета получают следующим образом:

где C - длина заголовка пакета, (бит).

(3)

С учетом системных издержек процессоров ЭВМ на сборку (разборку) сообщения, которые возрастают с уменьшением длины пакета, а также учитывая тенденцию к увеличению длины передаваемых сообщений, целесообразно рациональную длину пакета определять выражением :

,

где K1 = 1,3 - 1,5.

,

Значение , при котором эффективная скорость передачи данных Sэ максимальна, и соответствует длине пакета 3. Эффективная скорость передачи пакета по каналу связи:

(4)

где - длина пакета, (бит) ,

C - длина заголовка пакета, (бит);

tn - время изменения направления передачи данных, (с);

SH - номинальная скорость передачи данных по каналу, (бит/с);

pm - вероятность ошибки в пакете,

pB - вероятность искажения одного бита передачи .

Длина пакета рассчитывается с помощью (4) перебором вариантов с учетом вероятностных характеристик канала связи, задержек, вносимых оборудованием при изменении направления передачи, числа служебных символов для управления обменом данными (заголовок пакета) и т.п.

3 Порядок выполнения работы

1. Произвести расчёт рациональной длины пакета для следующих данных в зависимости от варианта:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

l

9200

8100

11000

9500

10000

10500

9800

11300

12000

9080

C

192, 96

192, 96

192, 96

192, 96

192, 96

192, 96

192, 96

192, 96

192, 96

192, 96

Kl

1,2

1,5

1,62

1,04

1,7

1,44

1,0

1,15

1,33

1,61

tn

0; 0.08

0,04

0,09

0,1

0,02

0,09

0,03

0.01

0,07

0,06

SH

128000;

19600

56000

7300

154300

28000

104000

31500

88000

25500

150000

11000

100500

30400

57800

10000

163600

7250

66700

14400

Pв

10-5; 10-6; 10-4

10-5; 10-6; 10-4

10-5; 10-6; 10-4

10-5; 10-6; 10-4

10-5; 10-6; 10-4

10-5; 10-6; 10-4

10-5; 10-6; 10-4

10-5; 10-6; 10-4

10-5; 10-6; 10-4

10-5; 10-6; 10-4

128  16384 бит

2. Определить оптимальную длину пакета, рассчитав 2 и определив 3  по графику зависимости эффективной скорости передачи от длины пакета при максимальном значении Sэ. Зависимость Sэ от длины пакета для SH =128000 бит/с, С = 192 бит приведена на рисунке Е.1.

3. Построить графики зависимости Sэ(w) для Sн=19600 бит/с, С=192 бит для четырех пар значений pв и tn (таблица 1):

Таблица 1.

РВ

tП

0

0.02

0

0.02

При расчетах использовать формулу (4) и график зависимости вероятности pм от длины пакета и от вероятности pв, приведенный на рисунке Е.2.

4. Результаты свести в таблицу 2


Таблица 2 – Расчетные значения
1, 2, 3, *.

SН бит/с, С, бит

pB

tn

1, бит

2, бит

3, бит

*, бит

128000

192

0

0,08

0

0,08

19600

192

0

0,08

0

0,08

19600

96

0

0,08

0

0,08

4 Требования к отчету

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

а) титульный лист;

б) цель работы;

в) основные расчетные формулы;

г) результаты расчетов в виде таблицы;

д) графики полученных зависимостей;

е) выводы.

5 Контрольные вопросы

1. Какие характеристики сети передачи данных учитываются при расчете длины пакета передачи.

2. Что понимается под оптимальной длиной пакета передачи.

Список литературы

  1.  Основы передачи дискретных сообщений / Куликов Ю.П., Пушкин В.М., Скворцов Г.И. и др.: Под редакцией Пушкина В.М. – М.: Радио и связь, 1992, – 288 с.
  2.  Максименков А.В., Селезнев М.Л. Основы проектирования информационно-вычислительных систем и сетей ЭВМ. – М.: Радио и связь, 1991, – 320 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

Рисунок Е.1.

Рисунок Е.2.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71537. The History of the English Language 711 KB
  The History of the English Language has been reconstructed on the basis of written records of different periods. The earliest written texts in English are dated in the 7th century. The earliest records in other Germanic languages go back to the 3rd or 4th centuries A.D.
71538. Введение в историю экономики 1.1 MB
  Предмет истории экономики и его эволюция Историко-экономическая наука оформилась как самостоятельная ветвь системы экономических наук в XIX в. Однако на данном этапе под основным назначением истории экономики понималась ее иллюстративная роль.
71540. ПОЭТИКА ЛИТЕРАТУРЫ. ДЕЛЕНИЕ ЛИТЕРАТУРЫ НА РОДЫ 204 KB
  Словесно-художественные произведения издавна принято объединять в три большие группы именуемые литературными родами. В обиходной речи лирические произведения нередко отождествляются с поэзией а эпические с прозой. Каждый из литературных родов включает в себя как поэтические стихотворные так и прозаические нестихотворные произведения.
71541. Уголовно – правовая характеристика убийства, совершенного при превышении пределов необходимой обороны либо при превышении мер 136.5 KB
  Дана розробка має за мету допомогти студентам у вивченні математичних методів програмування, надати їм можливість інтерактивного навчання, створити наглядний посібник з прикладами та покроковим вирішенням. Ця програма повинна стати корисним елементом у підготовці студентів.
71542. ВВЕДЕНИЕ В КОМПЬЮТЕРНУЮ ГРАФИКУ 147.5 KB
  Определение и основные задачи компьютерной графики. Области применения компьютерной графики. История развития компьютерной графики. Виды компьютерной графики.
71543. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ 193.5 KB
  По технологии печати принтеры можно разделить на: игольчатые матричные; струйные; лазерные. Достоинства матричных игольчатых принтеров: удовлетворительная скорость печати; универсальность заключающаяся в способности работать с любой бумагой; низкая стоимость печати.
71544. Управління конфліктами та стресами в організації 287 KB
  Спроба визначення конфлікту без категорії мети приводить до надмірно розширеного тлумачення цього типу взаємодії. Будь-які живі істоти, починаючи з найпростіших, так чи інакше, борються за своє існування, у тому числі й один з одним, і, відмовившись від категорії мети
71545. ФРАКТАЛЬНАЯ ГРАФИКА 308.5 KB
  Вы, наверное, часто видели довольно хитроумные картины, на которых непонятно что изображено, но все равно необычность их форм завораживает и приковывает внимание. Как правило, это хитроумные формы не поддающиеся, казалось бы, какому–либо математическому описанию.