67470

Исследование модели кольцевой ЛВС с маркерным доступом

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

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

Русский

2014-09-10

1.4 MB

5 чел.

Министерство Образования Российской Федерации

Марийский Государственный Технический Университет

Факультет Информатики и Вычислительной Техники

Лабораторная работа №3

Исследование модели кольцевой ЛВС

с маркерным доступом

Вариант №12

                                                                                 Выполнил: ст. гр. ВМ-41

          Сафиуллин Н. Ш.

                                                                                 Проверил: преподаватель

                                                                                                     Васяева Е. С.

Йошкар-Ола,

2009г.


Цель работы:

Исследование особенностей построения и функционирования кольцевой ЛВС с маркерным методом доступа и определение основных характеристик сети. В результате выполнения лабораторной работы 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 кольцевой топологией с маркерным методом доступа к моноканалу.
  2.  Изучить особенности работы ЛВС на основе протоколов канального и физического уровней.
  3.  Определить основные характеристики ЛВС основе исследования аналитической модели сети.
  4.  Исследовать следующие зависимости:
  5.  нормированного времени доставки от загрузки сети . R = (0..1)  с шагом 0,1.
  6.  нормированного времени доставки от длины сети . S = (0..50-80 км)  с шагом 1.
  7.  нормированного времени доставки от числа станций . М = (0..150-400)  с шагом 1.
  8.  норм. времени доставки от скорости модуляции . В = (1..10106-100106 бит/с), шаг 11106.
  9.  пропускной способности от средней длительности кадра . = (10..1000 мкc), шаг 20 мкс.
  10.  пропускной способности от числа станций сети С(М). М = (0..150-400)  с шагом 1.
  11.  латентного периода сети от длины сети TL(S). S = (0..50-100 км)  с шагом 1.
  12.  латентного периода от скорости модуляции сигнала TL(В). В = (1..10106-100106 бит/с), шаг 10106.
  13.  латентного периода от скорости распространения сигнала TL(V). V = (1..5105 км/с), шаг 1,5104.
  14.  латентного периода сети от числа станций в сети TL(М). М = (0..100)  с шагом 1.
  15.  времени цикла от загрузки сети TЦ(R). R = (0..1)  с шагом 0,1.
  16.  времени цикла от числа станций в сети TЦ(М). М = (0..100)  с шагом 1.
  17.  времени цикла от числа маркеров в сети TЦ(N). N = (0..М+10)  с шагом 1.

Исходные данные:

S (протяжённость сети) = 2,5 км

B (скорость модуляции) = 25 Мбит/с

M (число станций) = 55

λср (средняя интенсивность сообщений) = 20 с–1

Lи (средний объём информации в кадре) = 1400 бит

N (число маркеров) = 10

L (средняя длина сообщения) = 1500 бит

V (скорость распространения сигнала) = 240000 км/с

Lм (длина маркерного кадра) = 32 бит

Ll (задержка на подготовку станции к передаче) = 3 бит

Расчёт:

Проведём расчёт для случаев с числом маркеров 1 и 20.

  1.  Длительность информационной части кадра

  1.  Длительность маркерного кадра

  1.  Время распространения сигнала между двумя соседними станциями

  1.  Средняя длительность сообщения

  1.  Коэффициент вариации времени передачи информационных кадров

  1.  Суммарное значение интенсивности поступления информационных сообщений

  1.  Суммарный коэффициент загрузки

  1.  Время, необходимое для подготовки станции к передаче,

  1.  Латентный период сети определяется соотношением

  1.  Параметр дальнодействия определяется соотношением

  1.  Пропускная способность канала при N=1 и N=20

  1.  Время цикла

При одном маркере в сети время цикла отрицательно, т.е. система неустойчива.

  1.  Нормированное время задержки сообщений

  1.  Время доставки сообщения

  1.  Минимальное время доставки сообщения (при R→0)

Исследование зависимостей

1. Нормированного времени доставки сообщений от загрузки сети.

Маркерный метод доступа позволяет избежать конфликтов,  присущих методу случайного доступа. Сеть остаётся в рабочем состоянии, хотя нормированное время доставки сообщений неограниченно возрастает по мере приближения загрузки сети к максимальной (R=1) – это обусловлено ростом длин очередей сообщений, т.е. новые сообщения генерируются быстрее, чем сеть успевает передать предыдущие. Для маркерного метода доступа сеть с кольцевой топологии имеет преимущество перед сетью с шинной топологией за счёт экономии на служебной информации в кадре.

2. Нормированного времени доставки сообщений от длины сети.

 

 

Сети с маркерным методом доступа сохраняют 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 (для шинной топологии). Сеть с кольцевой топологией меньше зависит от длины сети, поскольку у неё меньше латентный период (сигналы распространяются по коротким отрезкам между станциями) и сигнал регенерируется при прохождении каждого двухточечного участка между соседними станциями, таким образом вероятность искажения и повторной передачи кадра из-за затухания сигнала и помех значительно снижается.

3. Нормированного времени доставки сообщений от числа станций в сети.

 

 

С увеличением числа станций увеличиваются суммарный коэффициент загрузки сети, латентный период сети и, соответственно, время цикла сети. Следовательно растёт и нормированное время доставки сообщений. Преимущество  кольцевой ЛВС перед шинной ЛВС с маркерным методом объясняется тем, что при увеличении числа станций наряду с возрастанием наводимых ими помех возрастает и частота регенерации сигнала.

4. Нормированного времени доставки сообщений от скорости модуляции сигнала.

 

Порог минимальной частоты модуляции для ЛВС кольцевой топологии ниже, чем для шинной (так как не надо  передавать  обилие служебной информации). С увеличением частоты модуляции до определённого предела нормированное время доставки начинает увеличиваться из-за того, что сигнал высокой частоты затухает быстрее, следовательно увеличивается процент недействительных (бракованных) кадров, которые подлежат повторной передаче.

5. Пропускной способности сети от средней длительности кадра.

 

Кольцевая ЛВС быстро упирается в предел пропускной способности, обусловленный количеством станций в сети и количеством маркеров. ЛВС шинной топологии с маркерным доступом обладают постоянной пропускной способностью за счёт баланса между количеством маркерных и информационных сообщений. Для шинных ЛВС со случайным доступом увеличение длительности кадра означает уменьшение доли служебной информации.

6. Пропускной способности сети от числа станций сети.

 

При увеличении числа станций увеличивается латентный период  и время цикла сети, т.е. больше времени тратится при эстафетной передаче кадров, следовательно падает пропускная способность.

7. Латентного периода сети от длины сети TL(S).

В сети с кольцевой топологией сигналы передаются по коротким отрезкам от станции к станции, а не сразу распространяются по всему моноканалу, т.е. время распространения сигнала фактически меньше в M раз по сравнению с ЛВС шинной топологии. Латентный же период напрямую зависит от времени распространения сигнала.

8. Латентного периода сети от скорости модуляции сигнала TL(В).

 

 

При увеличении скорости модуляции сигнала уменьшается время, необходимое для подготовки станции к отправке, следовательно уменьшается латентный период. Латентный период сети с кольцевой топологией значительно меньше из-за небольшого времени распространения сигнала между соседними станциями (короткие двухточечные соединения).

9. Латентного периода сети от скорости распространения сигнала по кабелю TL(V). 

При увеличении скорости распространения сигнала уменьшается время достижения сигналом соседней станции и, соответственно, уменьшается латентный период. Латентный период сети с кольцевой топологией значительно меньше из-за небольшого времени распространения сигнала между соседними станциями (короткие двухточечные соединения).

10. Латентного периода сети от числа станций в сети TL(М).

При увеличении числа станций в сети с шинной топологией значительно возрастает доля времени на распространение сигналов между станциями в моноканале, тогда как в ЛВС кольцевой топологии сигнал распространяется только между двумя соседними станциями и увеличение числа станций компенсируется уменьшением длин соединений между соседними станциями. Таким образом, латентный период возрастает только из-за увеличения суммарного времени подготовки станций к отправке. Кроме того, в сети с кольцевой топологией качество сигнала не зависит от наводок от станций, поскольку регенерируется на каждом участке сети (на очередной станции при ретрасляции).

11. Времени цикла от загрузки сети TЦ(R).

При увеличении загрузки сети передаётся всё больше информационных кадром и, соответственно, уменьшается доля времени на обход сети маркером. Таким образом маркер(ы) обходят сеть дольше, т.е. растёт время цикла сети.

12. Времени цикла от числа станций в сети TЦ(М).

 

При увеличении числа станций маркерам требуется больше времени, чтобы обойти все станции, т.е. растёт время цикла сети.

13. Времени цикла от числа маркеров в сети TЦ(N).

Увеличенным числом маркеров все станции сети могут быть обойдены быстрее, т.е. уменьшается время цикла сети. При числе маркеров ниже определённого порога сеть становится неработоспособной. Чем больше в сети циркулирует маркеров, тем быстрее могут передаваться данные, т.к при одном маркере остальные станции простаивают, а при нескольких время простоя каждой станции снижается. Число маркеров ограничено снизу, при небольшом количестве маркеров сеть практически перестаёт работать из-за большого времени простоя станций, не имеющих маркер.

Выводы

В результате выполнения данной лабораторной работы были рассчитаны основные характеристики кольцевой ЛВС с маркерным методом доступа, были исследованы зависимости некоторых параметров сети.

Кольцевая топология имеет преимущества перед шинной за счёт использования коротких двухточечных соединений между станциями, что приводит к уменьшению времени распространения сигнала и меньшей зависимости от помех и затухания. Вследствие этого уменьшается латентный период сети и нормированное время доставки сообщения. Для более эффективного использования независимых соединений между станциями следует использовать многомаркерный тип доступа.

PAGE   \* MERGEFORMAT 5


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

14894. Ұлттық театрды дамытудағы шешендік өнердің орны 197.5 KB
  Ұлттық театрды дамытудағы шешендік өнердің орны Жұмыстың жалпы сипаттамасы Зерттеудің өзектілігі. Театр мен шешендік өнер адам баласының ақылой мен сезім пернелерін сөз бен іс арқылы білдіруге талпынған пиғылынан туындаған рухани негізі ортақ екі түрл...
14895. Этнос туралы ұғым. Этностардың пайда болу заңдылықтары 199 KB
  Этнос туралы ұғым. Этностардың пайда болу заңдылықтары Этнос гректiң еtпоs тайпа халық деген сөзiнен шыққан. Ғылымда халық терминiнiң орнына этнос терминi орынды қолданыла бастады. Бұл термин этностың негiзгi тарихи түрi тайпа ұлыс нар
14896. АДАСТЫРУШЫ ДІНИ АҒЫМДАР 64 KB
  Мұртаза БҰЛҰТАЙФилософия ғылымдарыныңкандидаты дінтанушыАДАСТЫРУШЫ ДІНИ АҒЫМДАРБүгінгі археология антропология ғылымдары діни сенімнаным жолдары мен жүйелерінің тым ерте дәуірлерден бері адамзаттың даму өркендеу және кемелдену барысымен біте қайнаса жалғасып ке
14897. Дін және мәдениет 74 KB
  Мұртаза БҰЛҰТАЙФилософия ғылымдарының кандидатыДінтанушы мәдениеттанушыДІН ЖӘНЕ МӘДЕНИЕТ[1]Дін және мәдениеттің арақатынасы жөнінде қыруар пікірлер айтылуда. Соңғы кездері діни экспансия алаңына айналған елімізде дініміз өзгерсе өзгерсін мәдениетіміз өзгермесін...
14898. Діни экстремизм мен терроризм 90.5 KB
  ДІНИ ЭКСТРЕМИЗМ МЕН ТЕРРОРИЗМ Мұртаза Жүнісұлы БҰЛҰТАЙ Философия ғылымдарының кандидаты дінтанушы ДІНИ ЭКСТРЕМИЗМ МЕН ТЕРРОРИЗМ Ғылым және технология дамудың шырқау шегіне шыққанына және адамзат бірінбірін оңайлықпен тани алатын мүмкіншіліктерге ие б...
14899. Заманауи тұлғалардың ислам дінін қабылдау себептері 50.5 KB
  Мұртаза БҰЛҰТАЙФилософия ғылымдарының кандидатыДінтанушы мәдениеттанушыЗАМАНАУИ ТҰЛҒАЛАРДЫҢ ИСЛАМДIНIН ҚАБЫЛДАУ СЕБЕПТЕРI [1]Ғылым және информация ғасыры деп аталған өткен жүз жылда дамыған мемлекеттердiң азаматтарынан бек көп адам ислам дiнiн өз еркiмен қабылдаған. Ол...
14900. Ислам - әлемдегі бейбітшіліктің кепілі 103.5 KB
  Мұртаза БҰЛҰТАЙФилософия ғылымдарының кандидатыДінтанушы мәдениеттанушыИСЛАМ ӘЛЕМДЕГІ БЕЙБIТШIЛIКТIҢ КЕПIЛI[1]Өткен жолғы Ислам және өркениет газеті №4 Сәуір 2001 ж. Дiни экстремизм мен терроризм деп аталатын мақаламда хақ дін исламның Батыс елдерінде пайда болған әл...
14901. Ислам дініндегі хош көрушілік 79.5 KB
  Мұртаза БҰЛҰТАЙ ҚР Білім қайраткерлері одағының мүшесі ИСЛАМ ДIНIНДЕГI ХОШКӨРУШIЛIК Дін деген ұғымның негізінде зорлықзомбылық болмауы керек бұл хақ діннің ғайрихақ хақ емес діндерден ажырасатын айқын парқы. Дін дегеніміз негізінде иман яғни сенім жататын рух...
14902. Ислам 68 KB
  Мұртаза БҰЛҰТАЙФилософия ғылымдарының кандидатыДінтанушы мәдениеттанушыИСЛАМ [1]Жаратушы ұлық тәңiр Аллаһ Тағалаға иманды және мойынсұнуды бiлдiретiн нағыз бiртәңiрлi монотеист тәухид нанымы негiзiнде пайғамбарымыз Мұхаммед Абдұллаһұлы с.а.у. 569632 тарапынан 609632 жылда