65820

Исследование модели шинной ЛВС с маркерным доступом

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Цель работы: Исследование особенностей построения и функционирования шинной ЛВС с маркерным методом доступа и определение основных характеристик сети. Определить основные характеристики ЛВС шинной топологии с маркерным методом доступа на основе исследования аналитической модели сети.

Русский

2014-08-06

810.5 KB

6 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ИВС

Лабораторная работа 2

по дисциплине «Сети ЭВМ» на тему

«Исследование модели шинной ЛВС с маркерным доступом»

Вариант №26(1)

Выполнил: студент группы ВМ-41

Самойлов А.А.

                                                  Проверил: преподаватель

                                                                                                        Смирнов А.В.

Йошкар-Ола

2008 г.


Цель работы:

Исследование особенностей построения и функционирования шинной ЛВС с маркерным методом доступа и определение основных характеристик сети. Студент получает знания по структуре, форматам кадров и протоколам физического и канального уровней для ЛВС данного типа и навыки по расчёту основных характеристик для сетей с различными параметрами.

Задание:

  1.  Изучить ЛВС с шинной топологией с маркерным методом доступа к моноканалу.
  2.  Изучить особенности работы шинных ЛВС с маркерным методом доступа на основе протоколов канального и физического уровней ЭМ ВОС.
  3.  Определить основные характеристики ЛВС шинной топологии с маркерным методом доступа на основе исследования аналитической модели сети.
  4.  Исследовать следующие зависимости:

а) нормированного времени доставки сообщений от загрузки сети. R = (0..1)  с шагом 0,1;

б) нормированного времени доставки сообщений от длины сети. S = (0..50-80 км)  с шагом 1;

в) нормированного времени доставки сообщений от числа станций в сети. М = (0..150-400)  с шагом 1;

г) норм. времени доставки от скорости модуляции сигнала. В = (1..10106-100106 бит/с)  с шагом 1106;

д) пропускной способности от средней длительности кадра.  = (1010-6.. 100010-6 c)  с шагом 20 мкс;

е) латентного периода сети от длины сети TL(S). S изменять в диапазоне (0..50-100 км)  с шагом 1.

ж) латентного периода от скорости модуляции TL(В). В = (1..10106-100106 бит/с)  с шагом 10106.

з) латентного периода от скорости распространения сигнала TL(V). V = (1..1104-5105 км/с), шаг 1,5104.

и) латентного периода от числа станций в сети TL(М). М = (0..100)  с шагом 1.

Исходные данные:

S (протяжённость сети) = 2 км

B (скорость модуляции) = 10 Мбит/с

M (число станций) = 50

λср (средняя интенсивность сообщений) = 10 с–1

Lи (средний объём информации в кадре) = 1500 бит

Lс (средний объём служебной части кадра) = 168 бит

V (скорость распространения сигнала) = 230000 км/с

np (максимальное число ретрансляторов) = 2

Lp (максимальная задержка ретранслятора) = 14 бит

Lм (длина маркерного кадра) =24 бит

Ll (задержка на подготовку станции к передаче) = 2 бит


Расчёт

1. Время распространения сигнала по кабелю между 2-мя наиболее удалёнными станциями:

2. Максимальное время задержки сигнала в ретрансляторах:

c

3. Полное время распространения сигнала:

c

4. Длительность информационной части кадра:

c

5. Длительность служебной части кадра:

6. Длительность маркерного кадра:

7. Суммарная средняя длительность кадра:

8. Коэффициент вариации времени передачи кадров сообщений:

9. Суммарное значение интенсивности поступления сообщений:

1/c


10. Суммарный коэффициент загрузки:

11. Время, необходимое для подготовки станции к передаче:

12. Латентный период сети:

13. Коэффициент дальнодействия:

14. Относительное время задержки доставки сообщения:

15. Время доставки сообщения:


Пропускная способность канала:

Предельно допустимое значение суммарной интенсивности, при котором загрузка достигает пропускной способности канала:

1/c

1/c

16. Минимальное время задержки доставки:

c

c


Исследование зависимостей

а) нормированного времени доставки сообщений от загрузки сети.

При росте загрузки сети естественно растёт и время доставки сообщений (сеть не успевает передавать возрастающий объём информации – очереди растут), но всё же сеть сохраняет работоспособность благодаря регламентации маркерного метода доступа: она не может “увязнуть” в конфликтах, как при случайном доступе. При низком уровне загрузки сеть с маркерным доступом уступает ЛВС со случайным доступом из-за того, что некоторое время уходит на передачу маркера по логическому кольцу (а также на процедуры подключения/отключения станций).

б) нормированного времени доставки сообщений от длины сети.

 

С увеличением длины сети растёт время распространения сигнала. Сеть с маркерным методом доступа сохраняет работоспособность, при случайном же доступе наступает отказ из-за увеличения промежутка времени, необходимого для обнаружения конфликтов (т.е. пока конфликт успеет распространиться до станции, она уже начинает передавать). Хотя при небольшой длине сети случайный доступ эффективнее маркерного из-за отсутствия маркерных кадров.

в) нормированного времени доставки сообщений от числа станций в сети. 

При увеличении числа станций маркеру нужно большее время, чтобы “обойти” все станции (растёт латентное время и время цикла сети), естественно при этом эффективность сети падает. Сеть с маркерным доступом меньше зависит от числа станций, поскольку в ней не возникает конфликтов, проявляющихся всё чаще с увеличением количества станций.

г) нормированного времени доставки сообщений от скорости модуляции сигнала

 

Сигнал с большей частотой затухает быстрее, из-за этого возрастает количество неверно переданных кадров, следовательно повышается нормированное время передачи. Низкая же скорость не позволяет сети в нужный срок передать необходимый объём данных (мнимая часть графика). Вид полученного графика зависит от соотношения параметров скорости модуляции В (скорости, с которой сетевая карта генерирует биты данных) и скорости распространения сигнала по кабелю связи V (скорости, с которой кабель эти биты передает). Эти две величины должны соответствовать типу кабеля, под который затем подбирается скорость модуляции сетевой карты.

д) пропускной способности сети от средней длительности кадра. 

 

Пропускная способность постоянна и равна 1 и не зависит от средней длительности кадра, т.к. с увеличением длин очередей сообщений от станций доля маркерных сообщений уменьшается. В данном случае сеть с маркерным доступом предпочтительнее; сеть со случайным доступом может приблизиться к 1 только в случае очень длинных кадров (чтобы доля служебной информации приблизилась к нулю).

е) латентного периода сети от длины сети TL(S)  

Латентный период растёт, т.к. растёт время распространения сигнала по всему моноканалу.

Зависимость прямолинейная, так как коллизии в сети отсутствуют, в один момент времени может передавать только одна станция, пока не передаст маркер другой станции. Скорость распространения сигнала конечна, поэтому от длины сети увеличивается также и задержка.

ж) латентного периода сети от скорости модуляции сигнала TL(В)

При увеличении скорости модуляции уменьшается время срабатывания сетевых карт τL и полное время распространения сигнала по кабелю τ, следовательно, уменьшается латентный период сети TL=M(τL+τ), что и показывает данный график.

з) латентного периода сети от скорости распространения сигнала по кабелю TL(V)

По графику видно, что латентный период сети уменьшается при увеличении скорости распространения сигнала по кабелю. Это объясняется тем, что при увеличении скорости распространения сигнала уменьшается полное время распространения сигнала по кабелю.

и) латентного периода сети от числа станций в сети TL(М)

При увеличении числа станций латентный период пропорционально растёт, так как времени на обход всех станций сети требуется больше. TL = M*( τL + τ).

Вывод

Были определены заданные зависимости нормированного времени доставки сигнала и латентного периода сети от различных параметров (длина, скорость модуляции,  загруженность сети и т.д.) Были выявлены причины полученного вида зависимостей.

При больших значениях загрузки сети с маркерным доступом обладают преимуществом перед сетями со случайным доступом благодаря бесконфликтности, достигаемой маркерной регламентацией доступа к моноканалу.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72804. Кривые выживания. Экологическая стратегия выживания. Регуляция численности популяции 77.5 KB
  Выделяют три типа основных кривых выживания рис. Кривая I типа когда на протяжении всей жизни смертность ничтожно мала резко возрастая в конце ее характерна для насекомых которые обычно гибнут после кладки яиц ее и называют кривой дрозофилы к ней приближаются кривые выживания...
72805. Экологические абиотические факторы среды: климатические, географические, гидрологические, эдафические (почвенные) 62 KB
  Статические и динамические показатели популяции Популяция это элементарная группировка организмов определенного вида обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности необозримо длительное время в постоянно изменяющихся условиях среды.
72806. Предмет изучения, задачи и методы экологи 72.5 KB
  Любой организм в природе испытывает на себе воздействие самых разнообразных компонентов внешней среды. Факторы среды экологические факторы разнообразны имеют разную природу и специфику действия. Абиотические факторы неживой природы: а климатические условия освещенности температурный режим и т.
72808. Гипотеза образования Земли и ее внутреннее строение 72.5 KB
  Гипотеза образования Земли и ее внутреннее строение. лет назад из холодного газа пылевого облака вследствие взрыва Земли 1го поколения. Тяжёлые элементы опустились вниз и образовали ядро Земли. В определённый момент размеры Земли стали такие что газы выделявшиеся на поверхности из недр стали удерживаться и образовалась атмосфера.
72809. Гипотезы происхождения жизни на земле. Уровни организации живой природы 138 KB
  Вначале Земля была безжизненной но под действием солнечной радиации а так же процесса на поверхности Земли химических веществ произошёл синтез органических соединений который привел к образованию первых примитивных организмов. Исследование метеоритов показали наличие в них сложных органических соединений углеводородов спиртов...
72810. Устройства ввода-вывода информации. Внешние накопители 38 KB
  Благодаря достаточно большому объему и довольно высокой надежности чаще всего используются в рамках устройств резервного копирования данных на предприятиях и в крупных компаниях хранят резервные копии баз данных и другой важной информации.
72812. Компьютерные сети 54 KB
  Компьютерная сеть — это два или более компьютера, обменивающихся информацией по линиям связи. Компьютерная сеть позволяет передавать информацию с одного компьютера на другой, а значит, совместно использовать ресурсы, например, принтеры, модемы и устройства хранения информации.