84767

Маршрутизация

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Маршрутизация одна из основных функций компьютерной сети определяющая эффективность передачи данных. Проблема маршрутизации в компьютерных сетях аналогична проблеме организации автомобильного движения по улицам города и состоит в выборе в каждом узле сети направления передачи данных выходного...

Русский

2015-03-21

495.88 KB

13 чел.

Лекция 4

1.14 Маршрутизация

Маршрутизация - одна из основных функций компьютерной сети, определяющая эффективность передачи данных. Проблема маршрутизации в компьютерных сетях аналогична проблеме организации автомобильного движения по улицам города и состоит в выборе в каждом узле сети направления передачи данных (выходного канала) из множества возможных направлений в соответствии с адресом назначения и с учётом требований, предъявляемых к качеству передачи. Очевидно, что наиболее просто маршрутизация реализуется в узлах с двумя каналами: данные, поступившие по одному каналу, автоматически направляются в другой канал узла.

При наличии нескольких выходных каналов, по которым могут быть переданы данные, маршрутизация реализуется на основе таблицы маршрутизации, вид которой зависит от используемого в сети алгоритма маршрутизации. В простейшем случае каждому адресу назначения ставится в соответствие адрес следующего соседнего узла, к которому должен быть направлен пакет с указанным в заголовке адресом назначения. При наличии альтернативных маршрутов, например в многосвязных сетях, дополнительно могут быть указаны адреса других соседних узлов, через которые проходят альтернативные маршруты. При этом для каждого маршрута задаётся значение некоторой метрики, на основе которой выбирается тот или иной маршрут. В качестве метрики может использоваться расстояние до узла назначения, измеряемое, например, в хопах, пропускная способность соответствующего выходного канала связи и т.д.

На рис. 26,a показан пример простейшей таблицы маршрутизации узла 4 сети с топологией, представленной на рис. 26,б.

Рис. 26

В таблице для каждого адреса назначения указывается направление передачи  данных по основному пути и альтернативному пути в случае невозможности передачи по основному пути, например в случае отказа основного пути.

В компьютерных сетях теоретически могут использоваться самые разнообразные методы (алгоритмы) маршрутизации, обеспечивающие разные эффекты и зависящие от структурно-функциональных особенностей сети и требований, предъявляемых к качеству функционирования сети. На рис. 27 представлена одна из возможных классификаций различных методов маршрутизации, которые можно разбить на 3 группы:

• простые;

• фиксированные;

• адаптивные.

К простым относятся следующие методы маршрутизации.

Рис. 27

1. Случайная маршрутизация, при которой выбор направления передачи данных осуществляется случайным образом между всеми каналами узла (портами маршрутизатора) за исключением канала, по которому эти данные поступили в узел. Например, если маршрутизатор имеет 4 порта (канала) и по одному из них поступили данные, то вероятность передачи по любому из трёх других каналов будет равна 1 /3 , при этом адрес назначения не используется для выбора выходного канала.

Очевидно, что применение такого алгоритма маршрутизации оправдано только в том случае, если отсутствует информация о топологии сети и сетевых адресах, что делает невозможным построение таблицы маршрутизации. Несмотря на то, что направление передачи пакетов осуществляется случайным образом, вероятность доставки пакета конечному адресату отлична от нуля, но меньше единицы, поскольку существует вероятность зацикливания пакета в сети.

2. Лавинообразная маршрутизация, заключается в размножении поступившего пакета и рассылке его копии по всем направлениям, кроме того, по которому поступил пакет. Такое размножение приводит к большой загрузке каналов и узлов сети и, в то же время, обеспечивает доставку пакета конечному адресату с вероятностью единица. Если в некоторый узел поступает несколько копий одного и того же пакета, то все они, кроме одного пакета, уничтожаются. Как и в предыдущем случае, применение лавинообразного алгоритма оправдано, если невозможно построить таблицу маршрутизации из-за отсутствия информации о топологии сети и сетевых адресах.

Случайная и, особенно, лавинообразная маршрутизации являются скорее экзотическими методами, которые могут использоваться в условиях неопределённости, возникших, например, в результате боевых действий, приведших к выходу из строя значительной части сетевых ресурсов и, как следствие, к отсутствию сведений о топологии сети и сетевых адресах.

3. Маршрутизация по предыдущему опыту (наиболее интересная среди простых алгоритмов) заключается в автоматическом построении таблицы маршрутизации.

Заголовки пакетов, передаваемых в сети с маршрутизацией от источника, кроме адреса получателя АП и адреса отправителя АО содержат специальное поле «расстояние», значение которого в узле-отправителе устанавливается равным 0. В процессе передачи пакета в сети в каждом промежуточном узле значение поля «расстояние» увеличивается на единицу. Таким образом, в каждом узле значение этого поля показывает расстояние, которое прошел пакет от узла-отправителя до этого узла и которое измеряется в количестве промежуточных узлов на пути передачи пакета.

Рассмотрим принцип реализации метода маршрутизации по предыдущему опыту на примере построения таблицы маршрутизации узла У7 сети, показанной на рис. 28.

Положим, что в некоторый момент времени в узел поступает пакет от узла  (адрес отправителя ) по маршруту, пролегающему через узлы  в каждом из которых значение поля «расстояние» было увеличено на 1:

Рис. 28

В узле  анализируется адрес отправителя АО и, если такой адрес отсутствует в таблице маршрутизации, то он заносится в таблицу (табл. 4.1) . Для этого же адреса одновременно указывается адрес соседнего узла , от которого поступил этот пакет, и расстояние до узла-отправителя, содержащееся в поле «расстояние» заголовка пакета и равное 3.

Таблица 4.1

Таблица маршрутизации узла

Адрес назначения

Адрес соседнего узла

Расстояние

3

Положим теперь, что через некоторое время в узел  поступит новый пакет от узла  с адресом отправителя , маршрут которого пролегал через узлы :

Поскольку в таблице маршрутизации узла  уже есть строка с адресом , то для этого адреса сравнивается значение расстояния от узла отправителя, содержащееся в заголовке поступившего пакета в поле «расстояние», со значением расстояния, записанного в таблице маршрутизации. Если расстояние, указанное в заголовке поступившего пакета, меньше расстояния, записанного в таблице маршрутизации, то новый маршрут считается более коротким и в таблице маршрутизации корректируется строка, соответствующая адресу назначения : адрес соседнего узла заменяется на , а расстояние до адреса назначения становится равным 2 (табл. 4.2).

Таблица 4.2

Таблица маршрутизации узла

Адрес назначения

Адрес соседнего узла

Расстояние

2

И наконец, если через некоторое время в узел  поступит пакет от узла , маршрут которого пролегал через узел : , то поле «расстояние» в заголовке пакета будет иметь значение, равное 1 , что меньше значения в таблице маршрутизации и таблица маршрутизации снова будет откорректирована.

Таким образом, анализируя всякий раз адрес отправителя и расстояние от узла-отправителя всех проходящих через узел пакетов и корректируя таблицу маршрутизации, после некоторого времени получим в таблице маршрутизации наилучший маршрут, по которому будут передаваться пакеты с соответствующим адресом назначения. В нашем примере поступающие в узел  пакеты с адресом назначения с  будут направляться в узел .

Вторую группу методов маршрутизации образуют методы фиксированной маршрутизации, предполагающие наличие таблицы маршрутизации, которая формируется в узле администратором сети и не изменяется, по крайней мере, в течение длительного периода функционирования сети.

Фиксированная маршрутизация может быть:

однопутевая, когда таблица маршрутизации содержит для каждого адреса назначения только один маршрут, и пакеты с одним и тем же адресом назначения направляются всегда к одному и тому же узлу;

многопутевая, когда таблица маршрутизации содержит для каждого адреса назначения несколько маршрутов (адресов соседних узлов), по которым могут быть направлены пакеты с одним и тем же адресом назначения.

Достоинством фиксированной маршрутизации, несомненно, следует считать простоту реализации.

В то же время существенным недостатком фиксированной маршрутизации является отсутствие гибкости, что про является в невозможности изменения маршрутов при изменении состава и топологии сети, а также при отказах узлов и каналов связи. В связи с этим, такие методы маршрутизации могут применяться только в небольших и не изменяющихся в течение длительного промежутка времени сетях.

Адаптивная или динамическая маршрутизация предполагает оперативное изменение таблиц маршрутизации при изменении состава и топологии сети, а также при отказах узлов и каналов связи. Адаптивная маршрутизация может быть реализована как:

• локальная;

• распределённая;

• централизованная;

• гибридная.

Локальная маршрутизация означает, что таблица маршрутизации изменяется (корректируется) на основе локальной информации о состоянии соответствующего узла, например о загрузке выходных каналов узла или о количестве пакетов, ожидающих в очереди освобождения выходного канала. При этом, если загрузка некоторого канала оказывается значительной, то таблица маршрутизации корректируется таким образом, чтобы выровнять загрузки всех выходных каналов.

Недостаток локальной маршрутизации состоит в том, что выбранный на основе локальной информации о состоянии узла маршрут может оказаться плохим, если соседний узел, к которому направляются пакеты, перегружен.

При распределённой маршрутизации корректировка таблицы маршрутизации осуществляется на основе не только локальной информации о состоянии соответствующего узла, но и с учётом состояний соседних узлов сети. Для этого узлы могут обмениваться специальными служебными пакетами, содержащими информацию о состоянии соседних узлов.

Недостаток распределённой маршрутизации очевиден — служебные пакеты создают дополнительную нагрузку в каналах и узлах сети, что при неудачной организации может существенно снизить производительность среды передачи данных, измеряемую количество пакетов, передаваемых с сети за единицу времени.

Централизованная маршрутизация предполагает наличие в сети специально выделенного узла, собирающего и анализирующего информацию о состоянии всех узлов сети. Результаты анализа рассылаются в виде служебных пакетов всем узлам, которые на их основе корректируют свои таблицы маршрутизации. Несмотря на кажущуюся эффективность такой маршрутизации, результирующий эффект может оказаться незначительным и даже привести к снижению эффективности передачи данных по сравнению с распределённой маршрутизацией в связи со значительным ростом числа передаваемых служебных пакетов, существенно загружающих каналы связи и сеть передачи данных в целом.

Гибридная маршрутизация представляет собой любую комбинацию рассмотренных выше методов маршрутизации.

На практике в современных сетях передачи данных реализованы только некоторые из рассмотренных выше методов маршрутизации, причём конкретная реализация в маршрутизаторах разных фирм может быть различной и часто является секретом фирмы-разработчика.

1.15 Управление трафиком

Необходимость управления трафиком в сети обусловлена следующими особенностями, присущими сетевому трафику современных компьютерных сетей:

• неоднородность трафика, характеризующаяся наличием в сети нескольких типов данных, которые можно разделить на две большие группы: мультимедийные (речь, аудио и видео) и компьютерные (электронные письма, файлы и т. п.);

• наличие различных (дифференцированных) требований к качеству передачи данных разных типов;

• случайный характер и нестационарность сетевого трафика, обусловленные изменением интенсивностей потоков данных в различное время суток и непредсказуемостью характера и темпа работы пользователей в компьютерной сети;

• в свою очередь, нестационарность сетевого трафика может привести к возникновению в компьютерной сети периодов перегрузок и даже к блокировкам.

Блокировки в сети могут возникнуть в результате заполнения буферной памяти узлов. Простейший пример блокировок - буферы двух соседних узлов, желающих обменяться пакетами, заполнены до конца. Это приводит к ситуации, когда обмен пакетами невозможен, несмотря на то, что в принципе буферной памяти достаточно для хранения имеющихся пакетов. Однако, для того чтобы принять пакет от соседнего узла, необходимо иметь хотя бы один свободный буфер. Таким образом, узлы оказываются заблокированными,  что может, в конечном счете, привести к остановке (блокировке) всей сети.

Управление трафиком в сети необходимо для решения следующих задач:

1 ) обеспечение надежной передачи данных, предполагающей доставку данных абоненту без потерь и без искажения данных (за счет применения механизмов квитирования и тайм-аута);

2) обеспечение эффективной загрузки дорогостоящего сетевого оборудования (каналов и узлов) сети (за счет реализации механизма скользящего окна и перераспределения потоков данных в процессе адаптивной маршрутизации);

3) малые задержки при передаче по сети сообщений и, прежде всего, мультимедийных (за счет маршрутизации и приоритетов);

4) предотвращение перегрузок и блокировок при передаче данных (за счет приоритетов и ограничения входящего в сеть трафика).

Управление потоком данных реализуется на различных уровнях OSI-модели.

На физическом уровне для разделения потока битов, соответствующих разным блокам данных 2-го уровня - кадрам, могут использоваться различные способы:

1 ) указание в заголовке кадра его длины и подсчет количества символов в процессе приема потока данных (основной недостаток - неустойчивость к помехам);

2) использование в качестве границы кадров запрещенных сигналов физического уровня;

3) использование в качестве границы кадров специальных стартовых и стоповых символов (байтов);

4) использование в качестве границы кадров специальных последовательностей битов.

На канальном уровне управление потоком в канале связи между двумя узлами реализуется за счет применения:

• механизма квитирования;

• механизма тайм-аута;

• механизма скользящего окна.

Механизм квитирования предназначен для обеспечения надёжной передачи данных (кадров или пакетов) и может быть реализован как на канальном, так и на более высоком уровне (например, сетевом или транспортном) ОSI-модели. Реализация механизма квитирования на канальном уровне (в звене передачи данных) может быть следующей:

Положим, что в некоторый момент времени узел У1 отправляет в узел У кадр с данными (Д), причём копия отправленного кадра сохраняется в буферной памяти узла. Узел У2 после получения кадра от узла У1 подсчитывает контрольную сумму и сравнивает её со значением, содержащимся в концевике. Если эти значения не совпадают, то узел У2 формирует и отправляет узлу У1 специальный служебный кадр (К-), называемый отрицательной квитанцией, свидетельствующей о том, что кадр был передан с ошибкой. Узел У1 анализирует квитанцию и, если квитанция была отрицательной, повторно посылает тот же самый кадр Д. Если подсчитанная в узле У2 контрольная сумма совпадает со значением, содержащимся в концевике, то узел У2 формирует и отправляет положительную квитанцию (К+), свидетельствующую о том, что кадр был передан без ошибок. Узел У1 анализирует квитанцию и, если квитанция была положительной, удаляет сохранённую копию этого кадра из буферной памяти.

Недостаток рассмотренного механизма квитирования состоит в том, что в случае потери кадра дaнных или квитанции в процессе передачи между узлами У1 и У2 узел-отправитель У1 может ожидать прихода квитанции бесконечно долго. При этом становится невозможной передача других данных к узлу У2, что может привести в конечном счёте к прекращению передачи данных в сети. Для исключения подобной ситуации был реализован механизм тайм-аута, заключающийся в следующем. Узел-отправитель У1 после завершения передачи дaнных (кадра) к узлу У2 запускает таймер и ожидает поступления квитанции (положительной или отрицательной) в течение ограниченного промежутка времени , называемого тайм-аутом.

Величина тайм-аута выбирается из следующего условия:  должно быть больше, чем удвоенное время передачи кадра между узлами, то есть .

Если по истечении тайм-аута  узел-отправитель У1 не получает квитанцию, то он повторно передаёт тот же кадр. Для исключения бесконечного числа передач одного и того же кадра обычно устанавливается некоторое предельное количество попыток передать кадр, после которого передача этого кадра прекращается, и данное направление передачи (маршрут) исключается из рассмотрения и в дальнейшем не используется, поскольку предполагается, что канал или узел данного маршрута находится в неисправном состоянии. Для рассматриваемого кадра выбирается новое направление передачи в соответствии с используемым методом маршрутизации.

Недостатком рассмотренного способа передачи данных является низкий коэффициент полезной загрузки канала, обусловленный большими накладными расходами на ожидание и передачу служебных квитанций.

Для увеличения коэффициента полезной загрузки канала используется механизм «скользящего окна». Предварительно отметим, что если рассмотренные выше механизмы квитирования и тайм-аута предполагали наличие между взаимодействующими узлами полудуплексного канала, то механизм скользящего окна может быть реализован только при наличии дуплексного канала. При этом, кадры данных и квитанции могут передаваться одновременно по разным каналам.

Суть механизма «скользящего окна» заключается в следующем.

Узел-отправитель может послать подряд несколько кадров данных без получения на эти кадры квитанций. При этом кадры циклически нумеруются от 1 до W, где W - размер (ширина) окна — максимальное количество кадров, которые могут быть переданы без подтверждения. Номер кадра указывается в заголовке. Ширина окна может быть выбрана из условия максимальной загрузки прямого канала связи от узла-отправителя к узлу-получателю.

Положим, что в начальный момент времени окно узла-отправителя У1 выглядит так, как это показано на рис. 29,а, что означает возможность передачи W кадров без подтверждения.

Рис. 29

Для того чтобы простой канала связи свести к минимуму, квитанция в узле-получателе может быть сформирована раньше, чем закончится передача всех W кадров, то есть узел-получатель может отправить квитанцию узлу-отправителю в любой удобный для него момент времени. Такой момент обычно связан с формированием кадра данных, посылаемого по обратному каналу от узла У2 к узлу У1. При этом в заголовок этого кадра вставляется квитанция, указывающая номер последнего кадра, который был принят без ошибок (положительная квитанция) или с ошибкой (отрицательная квитанция). Если квитанция на кадр с номером k (1 < k < W) - положительная, то окно в узле У1 сдвигается так, как это показано на рис. 29,б, что означает возможность передачи ещё W кадров с номерами k+1, . . . , W, 1, . . . , k без квитанции. Если квитанция на кадр с номером k (1 < k < W) отрицательная, то это означает, что кадры с номерами до (k - 1) приняты правильно, а кадры, начиная с номера k, должны быть переданы повторно. При этом окно в узле У1 сдвигается так, как это показано на рис. 29,в что означает возможность передачи ещё W кадров с номерами k, . . . , W, 1, . . . , k - 1 без квитанции. Таким образом, квитанция может формироваться не на все передаваемые кадры, а только на некоторые из них, причём, если положительная квитанция пришла на кадр с номером k, то считается, что этот кадр и все предыдущие кадры с номерами от 1 до (k-1) приняты без ошибок. Аналогично, отрицательная квитанция на кадр с номером k означает, что все предыдущие кадры приняты без ошибок, и повторной передаче подлежат все ранее переданные кадры, начиная с номpa k.

На сетевом уровне управление потоком в сети передачи данных реализуется за счет:

• применения различных методов маршрутизации;

• установления приоритетов между различными типами трафика.

На транспортном уровне управление потоком между конечными узлами сети реализуется за счет:

• установления приоритетов между различными типами трафика;

• ограничения поступающего от абонента трафика (например, когда скорость работы отправителя выше скорости получателя);

• ограничения доступа в сеть передачи данных.

На сеансовом уровне управление в коммутируемых сетях сеансом связи реализуется за счет применения различных способов установления соединения между абонентами.

1.16 Параметры и характеристики компьютерных сетей

Эффективность компьютерной сети может быть охарактеризована совокупностью величин, которые можно разделить на два класса (рис. 30):

• параметры;

• характеристики.

Параметры компьютерной сети представляют собой величины, описывающие структурно-функциональную организацию сети и ее взаимодействие с внешней средой, в том числе, создаваемую в сети нагрузку.

Рис. 30

Все параметры компьютерной сети можно разделить на три группы:

1) структурные параметры, описывающие состав и структуру сети;

2) функциональные параметры, описывающие стратегию управления передачей данных в компьютерной сети и стратегию управления обработкой данных в узлах;

3) нагрузочные параметры, описывающие взаимодействие сети с внешней средой, то есть нагрузку, создаваемую в сети решаемыми прикладными задачами и передаваемыми в вычислительной сети данными.

В качестве структурных параметров компьютерных сетей используются:

• количество узлов, входящих в состав сети, и их взаимосвязь (топология сети);

• типы узлов, состав и количество оборудования (ЭВМ и сетевых устройств );

• технические данные устройств (производительность ВС и сетевых устройств - маршрутизаторов и коммутаторов, пропускные способности каналов связи и т.п.).

К функциональным параметрам компьютерных сетей относятся:

• способ коммутации;

• метод доступа к каналу связи;

• алгоритм выбора маршрута передачи данных в сети;

• распределение прикладных задач по узлам сети;

• режим функционирования ВС;

• последовательность выполнения прикладных задач в ВС;

• приоритеты задач и т.д.

В качестве нагрузочных параметров компьютерных сетей могут использоваться:

• число типов потоков данных (аудио, видео, компьютерные данные);

• интенсивности поступления сообщений (пакетов, кадров) разных типов в сеть или к отдельным ресурсам (узлам и каналам связи);

• длина передаваемых по сети блоков данных (пакетов, кадров);

• число типов прикладных задач;

• ресурсоемкость каждой задачи и т.д.

Характеристики компьютерной сети описывают её эффективность и зависят от параметров. Они определяются в процессе эксплуатации сети путем измерений с помощью специальных измерительных средств — сетевых мониторов и в процессе решения задач системного анализа как функции параметров, т.е. являются вторичными по отношению к параметрам.

Характеристики компьютерных сетей можно разделить на две группы (рис. 30):

• качественные;

• количественные.

Примерами качественных характеристик могут служить:

• операционные возможности сети, представляющие собой перечень услуг (сервисов ) по передаче и обработке данных, предоставляемых пользователям сети, таких как передача данных между удаленными пользователями сети, доступ к удаленным файлам, доступ к разнообразным вычислительным средствам, в том числе, к высокопроизводительным ВС, электронная почта, возможность передачи по сети разнообразных данных (речь, аудио, видео) и т.д.;

• масштабируемость - способность сети при ее наращивании (при увеличении ресурсов) линейно увеличивать свою производительность, которую можно оценить количественно через отношение прироста производительности системы к приросту ресурсов: чем ближе это отношение к единице, тем выше масштабируемость;

• управляемость - возможность администрирования с целью выявления и разрешения возникающих в сети проблем, а также планирования развития и модернизации сети;

• гибкость - сохранение качества функционирования сети при изменении её состава и конфигурации в результате выхода из строя оборудования или добавления новых устройств.

Количественные характеристики компьютерных сетей можно разделить на две группы (рис. 31):

• глобальные, определяющие наиболее важные свойства сети как целостного объекта;

• локальные, определяющие свойства отдельных устройств или частей сети и позволяющие получить более детальное представление об эффективности сети.

К глобальным характеристикам относятся:

• характеристики производительности;

• характеристики оперативности;

• характеристики надежности;

• стоимостные характеристики;

• прочие характеристики (энергопотребления, массогабаритные и т. п.).

Рис. 31

Производительность компьютерной сети - мера мощности сети, определяющая количество работы, выполняемой сетью в единицу времени.

Понятие производительности охватывает широкую номенклатуру показателей эффективности компьютерной сети, определяющих качество функционирования как сети в целом, так и отдельных ее подсистем и элементов - технических и программных средств.

Производительность сети зависит, в первую очередь, от производительности отдельных ее элементов, называемой скоростью работы или быстродействием устройств, например, скорость передачи данных по каналам связи, измеряемая объёмом данных, передаваемых за единицу времени, быстродействие ЭВМ или, точнее, процессора, измеряемое числом команд, выполняемых в единицу времени, и т. п.

Характеристики оперативности описывают задержки, возникающие при передаче и обработке данных в сети.

Для оценки оперативности сети в целом используются следующие показатели:

• время доставки пакетов (сообщений);

• время отклика (ответа).

Время доставки (время задержки) пакетов характеризует эффективность организации передачи данных в вычислительной сети и представляет собой интервал времени, измеряемый от момента поступления пакета или сообщения в сеть до момента получения пакета адресатом.

В общем случае, время задержки - величина случайная, что обусловлено случайным характером процессов поступления и передачи данных в сети. В компьютерных сетях обычно время доставки задаётся средним значением , на которое может налагаться ограничение  в зависимости от типа передаваемых данных.

При передаче мультимедийных данных кроме среднего значения времени доставки пакетов важной характеристикой является вариация или джиттер задержки, представляющая собой среднеквадратическое отклонение времени задержки разных пакетов.

Время отклика (ответа) интервал времени от момента поступления запроса (сообщения, транзакции) в сеть до момента завершения его обслуживания, связанного с выполнением некоторой прикладной или обслуживающей программы, с обращением к базе данных и т.п. Время ответа представляет собой время пребывания запроса в сети и характеризует эффективность как телекоммуникационных, так и вычислительных средств компьютерной сети.

Время отклика, как и время задержки, - величина случайная и может задаваться средним значением или в виде вероятности  непревышения некоторого заданного значения .

В сетях реального времени вместо термина "время ответа" часто используют термин "время реакции" .

Надежность - способность компьютерной сети сохранять свои наиболее существенные свойства на заданном уровне и выполнять возложенные на нее функции в течение фиксированного промежутка времени при определенных условиях эксплуатации.

При рассмотрении вопросов надежности следует различать отказы и сбои.

Отказ - частичная или полная утрата работоспособности сети, приводящая к невыполнению или неправильному выполнению возложенных на нее функций. Для восстановления работоспособности системы при отказе требуется проведение ремонта.

Сбой - кратковременная утрата работоспособности сети, характеризуемая возникновением ошибки при передаче и обработке данных. Для восстановления работоспособности сети при сбое требуется проведение повторных действий по передаче (обработке) данных или части данных или перезагрузки отдельных узлов или всей сети. Сбои не приводят к выходу сети из строя, однако могут существенно снизить эффективность функционирования, что проявляется в ухудшении характеристик функционирования сети (увеличивается время доставки сообщений и снижается производительность сети).

В качестве стоимостных (экономических) характеристик компьютерной сети могут использоваться следующие показатели:

• полная стоимость владения - затраты, рассчитываемые на всех этапах жизненного цикла сети и включающие стоимость технических, информационных и программных средств (прямые затраты) и затраты на эксплуатацию сети (косвенные затраты);

• стоимость (цена) передачи данных и обработки данных в сети, определяемая объемом и стоимостью используемых ресурсов сети соответственно при передаче и обработке данных.

Локальные характеристики описывают эффективность функционирования:

• узлов и каналов связи;

• отдельных сегментов сети;

• узлов обработки данных: ВС и ее подсистем.

Локальные характеристики могут быть разбиты на две группы:

• временные;

• безразмерные.

К временным характеристикам относятся:

• время доставки (задержки) пакетов при передаче между соседними узлами сети;

• время ожидания передачи данных в узлах сети или освобождения ресурсов ВС (сервера);

• время пребывания данных в различных узлах, устройствах или подсистемах.

К безразмерным характеристикам относятся:

• число пакетов, находящихся в буферной памяти узлов (маршрутизаторов, коммутаторов);

• коэффициенты загрузок узлов, каналов связи и устройств ВС и т.д.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57780. Экстремальные задачи 2.81 MB
  Цель: ознакомить учащихся с понятием экстремальные задачи; составить алгоритм их решения с помощью производной; раскрыть область применения производной, показать, что производная – способ исследования процессов действительности и современного производства.
57781. Застосування похідної до дослідження функції 582.5 KB
  На дошці учень виконую вправу: знайти максимум функції. Перше завдання детектива Кожен учень отримує картку із завдання дослідити функцію. За виконання цього завдання учень отримує різну зарплатню оцінку в залежності від складності завдання...
57782. Похідна та її застосування 76 KB
  Мета проекту: показати широке застосування похідної; довести що похідна засіб дослідження процесів дійсності і сучасного виробництва; розвивати вміння досліджувати систематизувати вивчені факти...
57783. Применение производной к исследованию функции 1.89 MB
  Цели урока: сформировать навыки исследования и построения графиков функции с помощью производной. Учитель записывает на доске а ученики в тетради: Применение производной при исследовании функции.
57784. Похідна та її застосування 89 KB
  Мета: Узагальнення та систематизація знань, вмінь та навичок учнів з теми; формування вмінь працювати самостійно, спілкуватись, допомагати іншим, аналізувати ситуацію; розвиток загально навчальних навичок, творчого...
57785. Застосування похідної в різних галузях науки 1.1 MB
  Мета: Навчальна: дати учням всебічні поглиблені і розширені знання про предмет вивчення його цілісну картину досягти засвоєння учнями систематичних знань про поняття похідної її геометричний та фізичний зміст.
57786. Польща в 20-х роках ХХ століття 76.5 KB
  Мета уроку: охарактеризувати процес відновлення державної незалежності Польщі; розкрити роль Ю. Очікуванні результати: Після уроку учні зможуть: пояснювати обставини за яких відбулося відновлення Польщі...
57787. Пошук інформації в Інтернеті 113 KB
  Мета: розглянути пошукові системи мережі Інтернет правила пошуку інформації в глобальній мережі Інтернет сформувати вміння пошуку необхідної інформації розвивати навички роботи у мережі виховувати інформаційну культуру учнів.
57788. Права ребенка, согласно с международным законодательством 58 KB
  В представленной методической разработке предполагается закрепить знания учащихся о правах детей полученных на уроках правоведения из СМИ; сформировать правовую позицию по проблеме прав ребенка...