диплом новый (1052834), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Источники нагрузки для служб располагаются в узлах сети. Их распределение представлено в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Распределение источников нагрузки по узлам сети
Почта | FTP | Телефония | |
ЦО | 1 | 70 | 100 |
1 | 1 | 10 | 10 |
2 | 1 | 5 | 5 |
3 | 1 | 5 | 5 |
4 | 1 | 20 | 30 |
5 | 1 | 20 | 30 |
6 | 1 | 10 | 20 |
Маршрут трафика в сети представлен на рисунке 2.2.
Рисунок.1.7 Маршрут трафика в сети
Длина пакета для каждого вида службы различна. Это зависит от вида инкапсуляции и длины поля данных службы (таблицы 2.2 и 2.3).
Таблица 2.2–Длины заголовков транспортных пакетов
Пакет | Длина заголовка байт (бит) |
RTP | 16 (128) |
UDP | 8 (64) |
TCP | 24 (192) |
IP | 20 (160) |
Ethernet | 26 (208) |
Таблица 2.3 – Размеры Ethernet пакетов для различных служб
Служба | Протокол | Размер поля данных, байт | Инкапсуляция | Размер Ethernet пакета, байт ( |
Почта | SMTP, POP3, IMAP | 1452 | Ethernet-IP- TCP | 1522 |
Передача файлов | FTP | 1452 | Ethernet-IP- TCP | 1522 |
Телефония | RTP/RTCP | 128 | Ethernet-IP- UDP | 198 |
Размер поля данных транспортного протокола для протоколов прикладного уровня задан 1452 байт, что определено максимальным размером сегмента пакета TCP, при котором IP-пакет полностью уместится в поле данных кадра Ethernet. В этом случае не будет происходить фрагментации пакетов, которая значительно уменьшает скорость работы маршрутизаторов.
2.1.1 Определение числа вызовов
На данном этапе расчета необходимо определить число вызовов в секунду, которое генерируется каждым из источников. Указанный параметр обозначается, как , при этом индекс s обозначает службу, n – номер узла.
Каждый абонент ежесекундно генерирует до определенного числа заявок , зависящего от числа вызовов в ЧНН (часы наибольшей нагрузки)
. Число заявок определяется по формуле (2.1)
Значения числа вызовов в ЧНН и числа заявок для различных служб приведены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Число вызовов и заявок в секунду в ЧНН для различных служб
Службы | Почта | FTP | Телефония |
| 18 | 18 | 14,4 |
| 0,005 | 0,005 | 0,004 |
На основе этих данных для всех узлов можно определить количество пакетов средней длины, генерируемое абонентами каждой службы в отдельности, и узла в целом. Для расчета используются следующие формулы:
(2.2)
(2.3)
где - средняя битовая скорость передачи службы s, бит/сек;
- средняя длина пакета по сети, бит;
(2.4)
(2.5)
Где V - число каналов;
- длина сообщения для s - ой службы;
- число абонентов s - ой службы на к - ом канале;
- суммарное число абонентов на к - ом канале;
- число заявок на виртуальные соединения, поступающие на абонентский узел n от пользователей службы s;
- число абонентов службы s на узле n;
- число заявок, поступающих от абонента службы s в единицу времени;
- средняя длительность сеанса связи абонента службы s в единицу времени.
бит;
Значения средних битовых скоростей и длительностей сеансов для каждой службы приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5 – Средние битовые скорости и длительность сеансов
Службы | Почта | FTP | Телефония |
| 128 | 512 | 87,2 |
| 5 | 10 | 63 |
Используя формулы (2.2) и (2.3), рассчитаем для служб каждого узла. Для центрального офиса получим следующие значения:
Результаты расчетов для остальных узлов приведены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 – Число пакетов средней длины в ЧНН
Узел | Почта | FTP | Телефония |
ЦО | 3,92 | 2200,7 | 2698,6 |
1 | 3,92 | 314,38 | 269,86 |
2 | 3,92 | 157,175 | 134,82 |
3 | 3,92 | 157,175 | 134,82 |
4 | 3,92 | 628,7 | 808,92 |
5 | 3,92 | 628,7 | 808,92 |
6 | 3,92 | 314,38 | 539,28 |
2.1.2 Расчет нагрузки между подразделениями и центральным офисом
Тем не менее, не вся нагрузка, сгенерированная в узле будет направлена в каналы связи. Так, телефонные звонки и сообщения электронной почты будут направлены в другие офисы лишь частично, а запросы к службе FTP из филиалов наоборот будут полностью направляться в канал.
Для того чтобы разделить понятия «локальный трафик» и «внешний трафик» вводится параметр «коэффициент замыкаемой нагрузки» и «коэффициент выдаваемой нагрузки»
, которые являются индивидуальными для каждой службы в каждом узле. Коэффициент
определяет долю нагрузки для службы s узла n, которая замыкается на узле n и образует локальный или внутренний трафик узла. Коэффициент
определяет долю нагрузки, которая генерируется абонентами службы s узла n в другие узлы (исходящая нагрузка). Для указанных коэффициентов выполняется соотношение
+
=1. Данные коэффициенты приведены в таблице 2.7.
Таблица 2.7 – Коэффициенты замыкаемой нагрузки
Узел | Почта | FTP | Телефония |
ЦО | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
1 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
2 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
4 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
5 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
6 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
Таким образом, суммарную замыкаемую нагрузку в каждом узле можно определить по формуле:
(2.6)
Соответственно, суммарная выдаваемая нагрузка может быть определена по формуле:
(2.7)
Результаты расчётов представлены в таблицах 2.8 и 2.9
Таблица 2.8 – Суммарная замыкаемая нагрузка для каждого узла сети
Узел | Почта | FTP | Телефония | Всего |
ЦО | 1,568 | 1100,35 | 1619,16 | 2721,078 |
1 | 1,568 | 157,19 | 161,9 | 320,658 |
2 | 1,568 | 78,58 | 80,89 | 161,038 |
3 | 1,568 | 78,58 | 80,89 | 161,038 |
4 | 1,568 | 314,35 | 485,35 | 801,268 |
5 | 1,568 | 314,35 | 485,35 | 801,268 |
6 | 1,568 | 157,19 | 323,56 | 482,318 |
Таблица 2.9 – Суммарная выдаваемая нагрузка для каждого узла сети
Узел | Почта | FTP | Телефония | Всего |
ЦО | 2,352 | 1100,35 | 1079,44 | 2182,14 |
1 | 2,352 | 157,19 | 107,94 | 267,48 |
2 | 2,352 | 78,58 | 53,92 | 134,85 |
3 | 2,352 | 78,58 | 53,92 | 134,85 |
4 | 2,352 | 314,35 | 194,14 | 510,84 |
5 | 2,352 | 314,35 | 194,14 | 510,84 |
6 | 2,352 | 157,19 | 129,24 | 288,78 |
2.1.3 Расчет межузлового трафика
Для расчета коммуникационной сети требуется провести анализ трафика, перемещающегося между узлами, согласно принятой фиксированной путевой процедуре (процедуре маршрутизации). Необходимо определить исходные данные для расчета оптимального распределения канальных емкостей.