5 (1130536)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Коммутация пакетов: сквознаязадержка (e2e delay)Компьютерные сетипроф. Смелянский Р.Л.Лаборатория Вычислительных комплексовф-т ВМК МГУСодержание••••Принцип коммутация пакетовОпределенияСквозная задержка (end-to-end delay)Задержка в очереди (Queuing delay)Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20142Что такое коммутация пакетов?• Пакет – единица данных, несущая достаточноинформации, чтобы быть доставленной к местуназначения• Коммутация пакетов: для каждого поступающегопакета независимо выбирается канал для отправки.Если канал свободен, то пакет отправляют, еслинет – буферизуют для более поздней отправкиКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20143Коммутация пакетовHeaderВАS2S1S2S3S4S3S3CКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.D10.03.20144Коммутация пакетовDat DXDataa stDatDatDataaaSrcXDDDstststDПакетный коммутаторDstBAC5Коммутация пакетов: буферизацияDataHDataHКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.Буфер хранит пакеты:• Два и более пакеты пришли одновременно• В период перегрузки10.03.20146Эффективное разделение линий• Трафик в сети крайне неравномерныйo Если выделять часть канала для каждого пакета, токанал будет использован не эффективноo Коммутация пакетов позволяет каждому потокуиспользовать всю пропускную способность каналаo Статистическое мультиплексирование/уплотнениеканалаКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20147Не требуется состояния для потокаo каждый пакет самодостаточенo не надо поддерживать/хранить информацию осостоянии потокаo в случае ошибки нет изменений состоянияпотокаКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20148Коммутация пакетов• Простота: пакеты маршрутизируют независимодруг от друга и потоков• Эффективность: позволяет нескольким потокамразделять пропускную способность одной и той желинииКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20149Содержание••••Принцип коммутация пакетовОпределенияСквозная задержка (end-to-end delay)Задержка в очереди (Queuing delay)Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201410Коммутация каналов: определенияЗадержка распространения : время распространения одного бита по каналу со скоростью сПример: при с = 2х108 м/сраспространение бита на 1 000 км занимает 5 mcКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201411Коммутация каналов: задержкапакетизацииЗадержка пакетизации ∶ время,за которое биты с первого до последнего переданы в каналПример 1: p =64Б пакет будет передан в канал с пропускной способностьюr = 100Мб/с за 5.12 µсПример 2: 1Кб пакет будет передан в 1 Кб/с канал за 1.024 с.Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201412Содержание••••Принцип коммутация пакетовОпределенияСквозная задержка (end-to-end delay)Задержка в очереди (Queuing delay)Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201413Сквозная задержка (e2e delay)Пример: За какое время пакет длины p дойдет от А до В(от момента когда послан первый бит до момента когдапридет последний бит).

Предполагаем что коммутаторыпринимают и сразу передают пакет=Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л. ( + )10.03.201414Сквозная задержка (e2e delay) один потокAl 1 , r1l 2 , r2S1Al 3 , r3S2Bl 4 , r4S3времяp/r1p/r2S1l1/c p li е2е задержка, t     ci  rip/r3S2l2/cp/r4S3Bl3/cl4/cКомпьютерные сетиCS144, Stanford Universityпроф.Смелянский Р.Л.time10.03.20141515Сквозная задержка (e2e delay)Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201416Сквозная задержка (e2e delay) не один потокDataAl1, r1l2, r2l3, r3Bl4, r4S3 p lie2e задержка, t      Qi t ci  rip/r1p/r2S1другие пакетыS2 Q2(t)S1AHQ2(t)p/r3l1/cS2l2/cp/r4S3l3/cBtimel4/cКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201417Сквозная задержкаМГУ – Циньхуа(КНР)~8 000 кмДисперсия ~ 2mсМГУ – Стенфорд(12000км)Дисперсия ~ 5 mсРаспределениеКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201418Сквозная задержкаСквозная задержка состоит из трех компонентов:1.

Задержкой распространения2. Задержка пакетизации3. Задержкой в очереди в буфере маршрутизатораКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201419Коммутация пакетов: буфервоспроизведенияplayback bufferКомпьютерные сетипроф. Смелянский Р.Л.Лаборатория Вычислительных комплексовф-т ВМК МГУБуфер воспроизведенияРазмер буфераПросмотрБуфервоспроизведенияКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.youtube.com10.03.20142Буфер воспроизведения1Mb/sСерверЧислобайт1Mb/sПеременнаязадержка1Mb/sБуферСкоростьвоспроизведенияВремяКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20143Буфер воспроизведения1Mb/sСерверБуфер воспроизведенияВидеодекодерТочка просмотраКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.Экран10.03.20144Если буфер мал1Mb/sServerЧисло байт1Mb/sПеременнаязадержкаБуферНеобходимоувеличить1Mb/sбуфер!Событие“Rebuffering”ВремяКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20145Буфер воспроизведения• При коммутации пакетов е2е задержка – величинаизменчивая.

Буферизация позволяет сгладить этиизменения.• Можно делать буфер воспроизведения сразубольшим, но тогда будет большая задержка настарте.• Поэтому приложение должно оценивать задержку,устанавливать размер буфера воспроизведения, иизменять этот размер при изменении задержки.Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20146DataHДругие пакетыAl1, r1l2, r2l3, r3S2 Q2(t)S1Ap/r2Q2(t)l1/cS2p/r3l2/cp/r4S3l3/cBl4/cКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.S3 p lie2e задержка, t      Qi t ci  rip/r1S1Bl4, r4timeОчередь добавляетпеременную и непредсказуемуюзадержку10.03.20147Буфер воспроизведенияПриложения реального времени(YouTube, Skype) используютбуферизацию воспроизведения длясглаживания задержек в очередяхКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20148Коммутация пакетов: модели сочередямиКомпьютерные сетипроф. Смелянский Р.Л.Лаборатория Вычислительных комплексовф-т ВМК МГУСодержание• Простая модель с детерминированной очередью• Сокращение е2е задержки за счет сокращениядлины пакета• Статистическое мультиплексированиеКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20142Простая модель очередимаршрутизатораКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20143Простая модель очереди маршрутизатораочередьмаршрутизатораСвойстваНеубывающие функцииКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20144Простая модель очередиСуммарное число байт поступившихк моменту времени tПропускнаяспособностьканала (Link rate)Суммарное число байтотправленных к моментувремени tКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20145Общее число байт,поступивших к моменту t.A(t)Q(t)R LinkrateD(t)Общее число байт,отправленных к моменту t.Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.Общее число байтПростая модель очередиA(t)D(t)RвремяСвойства A(t), D(t):- A(t), D(t) неубывающие- A(t) >= D(t)10.03.20146Простая модель очередиЗадержка в очереди d(t) – время, которое байт, поступивший в момент t,пробыл в очереди, при условии что дисциплина очереди FIFO.Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20147Простая модель очередиСуммарное число байт(cumulative number)поступивших к моментувремени tСуммарное число байт(cumulative number)отправленных к моментувремени tКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.Свойства функций A(t), D(t):• A(t), D(t) – неубывающие• A(t) ≥ D(t)10.03.20148Простая модель очереди: примерКаждую секунду в очередь поступаетПакет в 100 бит на скорости 1 000 б/с.Максимальная скорость отправки – 500 б/с.Какова средняя длина очереди?Решение: на каждой секунде очередь заполняется со скоростью 500 б/с за 0.1 с.За следующие 0.1 с очередь освобождается со скоростью 500 б/с.На первых 0.2 с средняя длина очереди будет 0.5х(0.1х500) = 25 бит.В течении последующих 0.8 с очередь будет пуста.

Поэтому средняя длина очереди = (0.2 x 25) + (0.8X0) = 5Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20149Коммутация пакетов: почему много мелкихпакетов лучше одного большогоp/r1M/r1R1R1R2R2R3R3Разбиение сообщения на пакеты позволяет передавать их параллельно по всем линиям,сокращая е2е задержку.Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201410Коммутация пакетов: статистическоемультиплексированиеПакеты на один итот же выходДлина очереди• Поскольку буфер сглаживает временные всплески(короткие периоды, когда скорость превышает R), то навыходе канал может работать с меньшей скоростью, чемNхR• Поскольку размер буфера ограничен B, то возникнутпотери.Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201411Коммутация пакетов: статистическоемультиплексированиеКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201412Коммутация пакетов: статистическоемультиплексированиеСкоростьACACBCВремяСкоростьBCВремяКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201415Коммутация пакетов: статистическоемультиплексированиеСкоростьA+B2CR < 2CARBВремяВыигрыш от статистического мультиплексирования = 2C/RКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201416Коммутация пакетов: простая модель сочередями• Для понимания динамики пакетов в сети вполнеподходит простая детерминированная модель.• Разбиение сообщения на пакеты позволяет нампараллельно передавать несколько пакетов,сокращая е2е задержку.• Статистическое мультиплексирование позволяетпередавать несколько потоков через один и тот жеканалКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201417Коммутация пакетов: свойстваочередейКомпьютерные сетипроф.

Смелянский Р.Л.Лаборатория Вычислительных комплексовф-т ВМК МГУОчереди со случайным процессомпоступления• Обычно процесс поступления пакетов сложен итрудно предсказуем Поэтому его частомоделируют случайным процессом.• Изучает очереди с такими процессами ТеорияОчередей (Queuing Theory – теория массовогообслуживания).• Здесь мы рассмотрим некоторые свойства такихочередей.Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20142Содержание• Нерегулярность увеличивает задержку• Детерминированность минимизирует задержку• Формула Литтла• Очередь М/М/1Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20143Свойства очередей: эволюция очереди современемПоступлениепакетовОтправкипакетовtimeRQ(t)Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20144Свойства очередей: нерегулярностьувеличивает задержкуПериодические одиночные поступленияПоступлениепакетовОтправкипакетовКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20145Свойство 1 очередей: неравномерностьувеличивает задержкуПериодические множественные поступленияПоступлениепакетовОтправкипакетовКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20146Свойство 2 очередей: детерминизмсокращает задержкуСлучайное поступленияПоступлениепакетовОтправкипакетовВ общем случае, детерминированность сокращает задержку,т.е.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций