Методические указания к выполнению задания № 2
Требования к полосе пропускания определяются гарантиями качества обслуживания, предоставляемыми оператором пользователю. Параметры QoS описаны в рекомендации ITU Y.1541. В частности, задержка распространения из конца в конец при передачи речи не должна превышать 100 мс, а вероятность превышения задержки порога в 50 мс не должна превосходить 0,001,т.е: , мс Задержка из конца в конец складывается из следующих составляющих: tp=tпак+tад+tcore+tад+tбуф. Где tp — время передачи пакета из конца в конец; tпакет — время пакетизации (зависит от трафика и кодека); tад — время задержки при транспортировке в сети доступа; tcore — время задержки при распространенном в транзитной сети; tбуф — время задержки в приемном буфере. Из таблицы 6 видно, что применение низкоскоростных кодеков «съедает» основную часть бюджета задержки. Задержка в приемном буфере также велика, поэтому на сеть доступа и транспортная сеть должны обеспечивать минимальную задержку. Допустим, что задержка сети доступа не должна превышать 5 мс. Время обработки заголовка IP-пакета близко к постоянному. Распределение интервалов между поступлениями пакетов соответствует экспоненциальному закону. Поэтому для описания процесса, происходящего на агрегирующем маршрутизаторе, можно воспользоваться моделью M/G/1. Для данной модели известна формула, определяющая среднее время вызова в системе (формула Полячека — Хинчина) [9] (2.17) где – средняя длительность обслуживания одного пакета; – квадрат коэффициента вариации, = 0,2; – параметр потока, из первой задачи Nå_секj; – среднее время задержки пакета в сети доступа, = 0,005 с. Из формулы (2.17) следует зависимость максимальной величины для средней длительности обслуживания одного пакета от среднего времени задержки в сети доступа. ; (2.18) - (без сжатия); - (со сжатием); Построим данные зависимости при помощи прикладной программы MathCad. Рисунок 2 - Зависимость максимальной величины для средней длительности обслуживания одного пакета от среднего времени задержки в сети доступа для кодека G.711u Рисунок 3 - Зависимость максимальной величины для средней длительности обслуживания одного пакета от среднего времени задержки в сети доступа для кодека G.726-32 Интенсивность обслуживания связана со средним временем задержки пакета в сети доступа обратно пропорционально: (2.19) - (без сжатия);
- (со сжатием); Время tj должно выбираться как минимальное из двух возможных значений. Первое значение – величина, полученная из последней формулы. Второе значение – та величина, которая определяется из условия ограничения загрузки системы – r. Обычно эта величина не должна превышать 0,5. При среднем значении задержки в сети доступа 5 мс коэффициент использования равен: (2.20)
- (без сжатия);
- (со сжатием); Рассчитать коэффициент использования для случаев с различными кодеками. При таком высоком использовании малейшие флуктуации параметров могут привести к нестабильной работе системы. Определим параметры системы при её использовании на 50 %. Средняя длительность обслуживания будет равна: (2.21) - (без сжатия);
- (со сжатием); Определим интенсивность обслуживания при этом:
- (без сжатия);
- (со сжатием); Задержка в сети доступа рассчитывается по формуле: , (секунд); (2.22) Рассчитывать вероятность s(t)=при известных λ и τ нецелесообразно, т.к. в Y.1541 вероятность P{t>50мс} < 0.001 определена для передачи из конца в конец. При известном среднем размере пакета hj определить требуемую полосу пропускания jj = βj×hj (бит/с) *163,8*8=188411212.1 бит/с=188,41 Мбит/с; = 170648.46*81.92*8=111836174.7 бит/с=111,83 Мбит/с; Сравним полученные результаты (рисунок 4.) Рисунок 4 – Отображения результатов расчета: требуемая полоса пропускания Из графика видно, что для передачи одной и той же информации, то есть одного объема при использовании услуги Triple Play, необходима различная полоса пропускания. Предположим, что в структурном составе абонентов отсутствуют группы пользователей использующие видео, т.е. p2н » p2+p2. При этом в вышеприведённом анализе следует опустить расчёт числа пакетов, возникающих при использовании сервисов высокоскоростной передачи данных и видеоуслуг. Число генерирующих пакетов, возникающих в ЧНН, будет равно: N1=2800*(50*150*5+(0.35*125829120)/163.84)=857640000 - (без сжатия); N2=2800*(50*150*5+(0.35*125829120)/81.92)=1610280000 - (со сжатием); Где Ntel – число пакетов телефонии, генерируемое всеми пользователями в час наибольшей нагрузки; Nint – число пакетов интернета, генерируемое второй группой пользователей в час наибольшей нагрузки p2н – доля пользователей группы 2 в общей структуре абонентов nj – число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом при использовании кодека G.711u; t – средняя длительность разговора в секундах; f – число вызовов в час наибольшей нагрузки; N – общее число пользователей. Число пакетов в секунду: Nсекj1=857640000/3600=23823.33 - (без сжатия); Nсекj2=1610280000/3600=447300 - (со сжатием); Среднее время обслуживания одного пакета при норме задержки 5 мс: ; - (без сжатия); - (со сжатием); Коэффициент использования: ; ; При использовании системы на 50%: ; - (без сжатия); - (со сжатием); Требуемая пропускная способность: φj = βj×hj , (бит/с) φ1j =47892.72*163,84*8=62773945.96 бит/с=62.77 Мбит/с; φ2j =892857.14*81.92*8=585142855.3 бит/с=585.14 Мбит/с; Сравним полученные результаты (рисунок 5): Рисунок 5 – Отображения результатов расчета: требуемая полоса пропускания Из графика видно, что для передачи информации одного объема, необходима различная полоса пропускания, в данном случае при использовании кодека G.726-32 необходима большая полоса пропускания, чем при использовании кодека G.711u. Построенная модель рассчитывает параметры сети, а именно время и интенсивность обслуживания одного ip пакета определенной длины, от времени задержки в сети доступа. Задание 3 а) Провести расчет математической модели эффекта туннелирования в MPLS , применив MATHCAD или другую программу; б) Рассчитать времени пребывания пакета в туннеле из N узлов V1 (N); в) рассчитать время пребывания пакета в LSP- пути без туннеля V2(N); г)на основе результатов расчета сравнить различные варианты и сделать выводы о возможности организации туннеля между первым узлом и узлом N. Исходные данные для расчета приведены в таблице 6. Таблица 6- Данные к расчету:
Выполнение задания 3: Эффект от организации туннеля, равен разности V1 и V2. При этих предположениях предлагается следующий алгоритм: Шаг 1. Полагается N = М. Шаг 2. Для n = 1,2, ..., N определяются величины размера пачки в Kn по формуле . Шаг 3. Определяется время V2(N) пребывания пакета в LSP - пути сети MPLS из N узлов (маршрутизаторов) без организации LSР - туннеля при наличии ограниченной очереди к узлу n длиной Kn по формуле . Шаг 4. Определяется время V1(N) пребывания пакета в LSР - туннеле из N узлов по формуле (1)
Рисунок 6 – Зависимость времени пребывания пакета в LSР - туннеле от количества узлов при r=0,7
Шаг 5. Сравниваются величины V1(N) и V2(N). При положительной разнице V1(N) и V2(N) организация туннеля между первым узлом и узлом N не представляется целесообразной. В противном случае принимается решение организовать туннель между первым узлом и узлом n, и работа алгоритма завершается.
Рисунок 7 - Зависимость времени пребывания пакета в LSР - туннеле от количества узлов при при r=0,8
Рисунок 8 - Зависимость времени пребывания пакета в LSР - туннеле от количества узлов при r=0,9 Выигрыш во времени от организации туннеля равен разности V1 и V2 Нагрузка на LSP колеблется в диапазоне от р=0,7 до р=0,9. Результаты расчетов представлены на рисунках Заключение Проделав данную курсовую работу, и построив графики зависимостей различных величин, можно сделать следующие выводы: - объем передаваемой информации обратно пропорционален полосе пропускания канала; - число передаваемых кадров прямо пропорционально объему передаваемой информации; - скорость обслуживания кадров обратно пропорциональна общей длине кадра; - степень использования канала связи обратно пропорциональна скорости обслуживания; степень использования канала связи прямо пропорциональна скорости поступления кадров; степень использования канала связи прямо пропорциональна объему передаваемой информации. - среднее число кадров, одновременно находящихся в системе обратно пропорционально скорости обслуживания; среднее число кадров, одновременно находящихся в системе прямо пропорционально объему передаваемой информации.
Список использованной литературы: 1. IP-телефония, А. В. Росляков, М. Ю. Самсонов 2. Методические указания к выполнению курсовой работы, Казиева Г.С 3. http://iptop.net/books/ 4. www.studfiles.ru/dir/cat32/subj61/file13130/view135251.html
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (537)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |