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

67290. Приближенные способы преобразования 279 KB
  Универсальный способ получения случайных чисел базируется на кусочной аппроксимации функции плотности. Для вычисления k воспользуемся следующим соотношением: Алгоритм машинной реализации этого способа получения случайных чисел сводится к выполнению следующих действий...
67291. КУЛЬТУРА 19 ВЕКА: ПОЗИТИВИЗМ 70 KB
  Вместе с изменением представлений о строении материи пространстве времени движении путях развития флоры и фауны месте человека в природе о происхождении жизни на Земле изменяется и отношение человека к природе и обществу. В отличие от героя-романтика герой-реалист активно участвует в жизни пытаясь изменить её в лучшую сторону.
67292. Выбор характеристик качества в проектах программных средств 93 KB
  Описание в стандарте ISO 9126:14 характеристик качества программных средств не содержит рекомендаций и методик выбора их значений в требованиях к конкретным проектам. Далее должны быть разработаны процессы выбора установления...
67293. РАНЫ 123.5 KB
  Раной называется любое механическое повреждение при котором нарушается целостность покровов тела кожи или слизистых с возможным нарушением глубжележащих тканей и органов. Классификация ран По механизму повреждения...
67294. Международное сотрудничество области безопасности жизнедеятельности 19.49 KB
  Международное сотрудничество по охране труда осуществляется в рамках Международной организации труда МОТ Всемирной организации здравоохранения ВОЗ Федерации специалистов по охране труда и промышленной гигиене ИФАС а также международной организации по безопасности и охране труда...
67295. Монотеистические религии 34.5 KB
  Согласно Библейским преданиям основы религиозного и нравственного учения Христа наиболее полно изложены в Нагорной проповеди которая начинается девятью Заповедями Блаженства. Блаженны нищие духом ибо их есть царство небесное. Блаженны плачущие ибо они утешатся. Блаженны кроткие ибо они наследуют землю.
67296. НОРМЫ ПРАВА 132 KB
  Право состоит из действующих в данном обществе юридических или правовых норм. Однако из этого положения не следует что понятия права и нормы права совпадают. Поскольку нормы права одна из разновидностей социальных норм на них распространяются общие черты присущие этим нормам.
67298. ИНТЕГРАТИВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ПОВЕДЕНИЯ, ОСНОВАННОГО НА БИОЛОГИЧЕСКИХ МОТИВАЦИЯХ 202 KB
  Гипоталамус важнейшая мотивационная структура мозга В кибернетическом понимании гипоталамус является управляющим устройством к которому поступает вся необходимая информация о сохранении гомеостатических параметров или их отклонении от заданного значения.