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

25 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

84568. Дифузія газів у легенях. Дифузійна здатність легень і фактори, від яких вона залежить 56 KB
  Обмін газів О2 та СО2 між альвеолярним повітрям та кровю проходить тільки пасивно за механізмом дифузії. Дифузія газів в легенях підкоряється закону Фіка: обєм дифузії газу V прямо пропорційний площі дифузії S коефіцієнту дифузії К градієнту тиску газу по обидві сторони альвеолокапілярної мембрани Р1 Р2 і обернено пропорційний товщині цієї мембрани L: Площа дифузії в легенях S це площа альвеол які вентилюються та кровопостачаються. Збільшення площі дифузії може зумовити збільшення глибини дихання і обємної швидкості...
84569. Транспорт кисню кров’ю. Киснева ємкість крові 36.49 KB
  Киснева ємкість крові. Розчинений у плазмі крові. в 1л крові розчиняється 3 мл кисню. Виходячи з цього розраховують кисневу ємкість крові максимальну кількість О2 котру може звязати 1л крові.
84570. Крива дисоціації оксигемоглобіну, фактори, що впливають на її хід 49.75 KB
  Це означає що зниження тиску кисню в альвеолах до 60 мм.ст мало вплине на транспорт кисню кровю хоча напруження кисню в плазмі буде знижуватися пропорційно зниженню тиску О2 в альвеолах. супроводжується значним зниженням HbO2 в крові він активно дисоціює з утворенням гемоглобіну та вільного кисню. І що активніше функціонує тканина тим нижчий в ній рівень О2 посилена дисоціація HbO2 з вивільненням молекулярного кисню котрий утилізується тканинами.
84571. Транспорт вуглекислого газу кров’ю. Роль еритроцитів в транспорті вуглекислого газу 43.36 KB
  Вуглекислий газ транспортується наступними шляхами: Розчинений у плазмі крові близько 25 мл л. У вигляді солей вугільної кислоти букарбонати каліі та натрію плазми крові 510 мл л. Але бікарбонатні йони утворюються в значній концентрації і тому за градієнтом концентрації в обмін на йони хлору надходять у плазму крові. Дифузія газів в тканинах підкоряється загальним законам обєм дифузії прямопропорційний площі дифузії градієнту напруження газів в крові та тканинах.
84572. Фізіологічна роль дихальних шляхів, регуляція їх просвіту 42.27 KB
  В дихальних шляхах повітря: зігрівається; зволожується тому повітря в легенях насичене водяними парами на 100 незалежно від вологості атмосферного повітря; очищується завдяки наявності війчастого епітелію та бокалоподібних клітин які секретують слиз рух війок забезпечує проходження слизу і осівших на поверхні дихальних шляхів чужорідних частинок мікроорганізмів в напрямку гортані та глотки де вони проковтуються або відхаркуються частина осівших на поверхні дихальних шляхів мікроорганізмів і частинок знешкоджуються макрофагами....
84573. Дихальний центр, його будова, регуляція ритмічності дихання 44.62 KB
  Особливістю дорсального ядра є наявність в ньому тільки інспіраторних нейронів які збуджуються безпосередньо перед вдихом та під час вдиху інспіраторні нейрони або нейрони вдиху. Збудження інспіраторних нейронів дорсального ядра забезпечує скорочення мязів спокійного вдиху вдих гальмування інспіраторних нейронів дорсального ядра розслаблення мязів пасивний видих. Еферентні звязки нейронів дорсального ядра інспіраторних здійснюються таким чином: від цих нейронів по ретикулоспінальних шляхах інформація передається до мотонейронів...
84574. Механізм першого вдиху новонародженої дитини 38.86 KB
  Після перерізки пуповини в крові дитини накопичується вуглекислота знижується рН крові та знижується парціальний тиск кисню стимуляція центральних та периферичних хеморецепторів збудження дихального центру збудження інспіраторних нейронів скорочення мязів вдиху. Після народження дитини треба зняти рефлекс пірнальника котрий блокує настання вдиху через наявність рідини в дихальних шляхах.
84575. Роль рецепторів розтягнення легень та блукаючих нервів в регуляції дихання 44.12 KB
  Вони приймають участь в саморегуляції ритму дихання. Цим і визначається роль блукаючих нервів в забезпеченні ритму дихання. Варто відзначити що до рецепторів які знаходяться в легенях та в дихальних шляхах і які беруть участь в регуляції дихання відносяться: ірритантні рецептори легень які реагують на дію їдких газів пилу тютюнового диму холодного повітря і при збудженні зумовлюють звуження бронхів і гіпервентиляцію; юкстакапілярні рецептори що розміщуються поблизу капілярів легень і реагують на зміну механічних властивостей...