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

27 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

163. Теория информации. Информационные модели дискретных источников сообщений 709.11 KB
  Понятие информации относится к основополагающим категориям как философии, так и естественных наук. Информационные модели дискретных источников сообщений и их свойства. Эпсилон-энтропия гауссовских процессов. Методика расчета информационной производительности дискретных интерполяционных представлений процессов полиномами Лагранжа.
164. Мораль как предмет этики. Теория этики 379.15 KB
  Мораль как предмет этики. Эллинистические школы и зарождение индивидуальной этики. Основные догмы христианского мировоззрения. Антихристианская этика Э. Роттердамского. Гегель и метафизические основания этики.
165. Теория эндокринологии 370.79 KB
  Болезни щитовидной железы. Диффузный токсический зоб. Гипогликемия и гипогликемическая кома. Диабетическая ретинопатия. Синдром Иценко—Кушинга. Вторичный и третичный гиперпаратиреоз. Гипоталамогипофизарные заболевания и краниофарингиома.
166. Эмотивность и перевод: особенности языковой передачи эмоций при художественном переводе с английского языка на русский 241.63 KB
  Выражение эмоционального состояния. Произведения англоязычных писателей второй половины XX – начала XXI века. Среди типичных синтаксических средств эмотивности. Феномен эмотивности представляется малоизученным с точки зрения контрастивной (или сравнительной) лингвистики.
167. Компенсация при передаче стилистически сниженных высказываний на разных уровнях текста 303.34 KB
  Передача особенностей стилистически сниженных высказываний средствами западных языков. Проблематика перевода языковых единиц диалектного происхождения. Территориальные диалекты английского языка и негритянский диалект как пример этносоциального диалекта.
168. Языковые конструирование гендера в журналах об образе жизни (на материале английского языка) 289.15 KB
  Изучение языка как антропоориентированного феномена. Гендерные исследования в системе лексики, фразеологии и ономастики. Опыт конструирования гендера в средствах СМИ. Эгалитарная гендерная идеология и общая либерализация патриархальных стереотипов.
169. Проектирование железобетонного каркаса многоэтажного гражданского здания 487.5 KB
  Расчёт сечения ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси. Расчёт и конструирование колонны первого этажа. Разработка конструктивной схемы здания. Расчёт и конструирование плиты монолитного перекрытия.
170. Проектирование механического привода 408.4 KB
  Определение частоты вращении тихоходного вала. Предварительное определение частоты вращения вала электродвигателя. Расчет червячной цилиндрический передачи. Выбор кинематической схемы редуктора. Выбор материалов и допускаемых напряжений.
171. Психологическое консультирование родителей, имеющих детей с нарушениями в эмоциональной сфере 302.5 KB
  Разработка путей оптимизации деятельности психолога-консультанта при работе с родителями, чьи дети имеют нарушения в эмоциональной сфере. Теоретический анализ исследований эмоциональной сферы в психолого-педагогической литературе.