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

31 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

84274. Возможные пути регулирования жизнедеятельности микроорганизмов при хранении пищевых продуктов 33.45 KB
  Основными принципами хранения пищевых продуктов по Я. При хранении этих продуктов создаются условия препятствующие развитию микроорганизмов путем понижения температуры до 5 С и поддержания определенной влажности. К таким методам относятся использование низких температур охлаждение и замораживание удаление воды из продукта ниже предела необходимого для развития микробов сушка вяление добавление к продукту веществ соли сахара создающих высокое осмотическое давление повышение кислотности продукта путем добавления уксусной кислоты...
84275. Генетика как наука. Понятие о наследственности и изменчивости 34.37 KB
  В процессе жизни под влиянием факторов внешней среды свойства микроорганизмов могут изменяться. Приспособление микроорганизмов к новым условиям жизни называется адаптацией. Явления наследственности и изменчивости играют важную роль в жизни микроорганизмов для которых характерны интенсивный обмен веществ быстрое размножение и смена поколений чрезвычайно высокая способность приспосабливаться к новым условиям среды обитания. Поэтому существовали два противоположных мнения о наследственности и изменчивости микроорганизмов.
84276. Генотип и фенотип микроорганизмов 34.06 KB
  Гены подразделяются на структурные гены генырегуляторы и геныоператоры. Генырегуляторы контролируют синтез белковрепрессоров подавляющих функцию структурных генов а геныоператоры выполняют роль посредников между генами регуляторами и структурными генами. Гены обозначают строчными начальными буквами названия синтезируемого под их контролем соединения например his гистидиновый ген rg аргининовый ген lc и ml гены контролирующие расщепление coответственно лактозы мальтозы.
84277. Формы изменчивости микроорганизмов 41.75 KB
  Фенотипические изменения При фенотипической изменчивости микробы образовавшиеся из одной материнской клетки могут различаться между собой по ферментативной активности морфологическим признакам потребности в источниках питания. Мутагенным действием обладают ультрафиолетовые рентгеновские и радиоактивные излучения которые вызывают повреждение генетического аппарата клетки. Бактериальные клетки в которых произошла мутация называют мутантами. Трансдукция перенос генов фрагментов ДНК от донорской клетки бактерии к реципиентной...
84278. Практическое значение изменчивости микроорганизмов 31.56 KB
  Вследствие этого учение о наследственности и изменчивости микроорганизмов является научной основой систематики микроорганизмов и их идентификации. Знания закономерностей модификационной и мутационной изменчивости позволяют проводить целенаправленную селекцию отбор из популяций микроорганизмов особей с нужными человеку свойствами. Селекцию микроорганизмов для выделения полезных мутантов осуществляют несколькими путями: благодаря поиску и отбору полезных форм микроорганизмов из природных источников; в результате адаптации микроорганизмов...
84279. Спиртовое брожение. Химизм, условия проведения процесса. Возбудители. Практическое использование спиртового брожения 34.17 KB
  Практическое использование спиртового брожения Спиртовое брожение микробиологический процесс превращения углеводов в спирт и углекислый газ. Суммарное уравнение реакции: С6 H12 O6 → 2 СНзCH2 ОН 2 СО2 Е глюкоза этиловый спирт Как и любое брожение это сложный многоступенчатый процесс см. Дрожжи верхового брожения вызывают бурное и быстрое брожение при температуре 2028 С.
84280. Химизм процесса. Характеристика молочнокислых бактерий. Практическое значение молочнокислого брожения 33.66 KB
  Суммарное уравнение процесса имеет вид: С6H12О6 СНзСНОНСООН СООНСН2СН2СООН СНзСООН глюкоза молочная кислота янтарная кислота уксусная кислота СНзСН2ОН C02Н2 Е этиловый спирт К гетероферментативным молочнокислым бактериям относятся бактерии рода Streptococcus: Streptococcus dicetilctis Streptococcus cetoinicus; бактерии рода Lctobcillus: Lctobcillus brevis Lctobcillus helveticus а также бактерии рода Leuconostoc: Leuconostoc mesenteroides Leuconostoc cremoris. Характеристика молочнокислых бактерий Все молочнокислые бактерии...
84281. Пропионовокислое брожение. Химизм процесса, возбудители. Практическое использование пропионовокислого брожения 30.49 KB
  Практическое использование пропионовокислого брожения Пропионовокислое брожение вызывается пропионовокислыми бактериями относящимися к роду Propionibcterium. Химизм пропионовокислого брожения: ЗС6H12О6 → 4СНзCH2СООН 2СНзСООН 2CO2 2H2O Е глюкоза пропионовая уксусная кислота кислота Пропионовокислые бактерии небольшие неподвижные грамположительные палочки не образующие спор факультативные анаэробы. Практическое применение пропионовокислого брожения Пропионовокислое брожение используется в сыроделии.
84282. Маслянокислое брожение. Химизм процесса. Возбудители. Практическое использование и роль в процессах порчи пищевых продуктов 32.61 KB
  Эти бактерии могут сбраживать многие углеводы, в т.ч. (крахмал, гликоген, пектиновые вещества, целлюлозу), спирты (этиловый, маннит, глицерин) и аминокислоты. По характеру используемых субстратов маслянокислые бактерии делятся на две группы: сахаролитические клостридии, которые сбраживают в основном углеводы