Лабораторная работа № Исследование технологии Frame Relay в сетях передачи данных
|
Скачать 0.77 Mb.
|
|
V3 С1 С2 V4 V2 V1 V5 С4 С3 С5 Рис. 2.2. Схема моделируемой СТС Длительность обмена устанавливается оператором TOBM в секундах для трёх категорий абонентов – 180, 300 или 180 секунд для абонентов квартирных, учрежденческих или таксофонов, соответственно. В данном варианте модели сделано необязательное допущение, об одинаковом распределении категорий вызовов на каждой станции. Длительность разговора имитируется в зависимости от этой категории. Распределение вызовов по категориям реализуется оператором с меткой TIP в соотношении 0.6, 0.3 и 0.1. Величина дохода подсчитывается в условных единицах из расчета “1 минута разговора - 1 у.е.” Блок OTPR распределяет каждый исходящий телефонный вызов по источникам (станциям) в соответствии с распределением вероятностей:  ,где  - суммарный исходящий поток из i-го узла, а Λ - общий суммарный исходящий (входящий) поток в СТС.Блоки POLi распределяют каждый вызов, исходящий из источника i по получателям j в соответствии с распределением вероятностей Pij = λij /λi В исходном варианте каждый вызов с одинаковой вероятностью исходит из любой станции. Каждому вызову-транзакту присваиваются значения следующих параметров: - номер станции отправителя, - номер станции получателя, - категория абонента (квартирный, учрежденческий, таксофон). Станции и пучки соединительных линий имеют порядковую нумерацию. Каждый пучок характеризуется числом каналов. Число каналов устанавливается операторами STORAGE (метки В1 – В5). В исходном варианте в каждой ветви по 5 каналов. При имитации установления соединения на каждом коммутируемом участке затрачивается время TUST, задаваемое в исходных данных. При прохождении транзакта по программе регистрируется количество повторов по данному вызову. Основные результаты прогона фиксируются в стандартном отчёте (Report), матрицах и гистограмме. Информация в матрицах: а) MАREZ – матрица основных результатов: - V - число обработанных вызовов (успешных и отказанных), которое задаётся оператором START при запуске программы), - Q - число успешных вызовов, обслуженных хотя бы с одним повтором, - Z - число вызовов, снятых с обслуживания, - q - доля вызовов, обслуженных хотя бы с одним повтором (q = Q/V), - z - доля вызовов, снятых с обслуживания (z = Z/V), - D - суммарный доход от обслуживания всех вызовов, - d – удельный доход в пересчёте на один обслуженный вызов (d = D/V). б) MISPK – матрица коэффициентов использования каналов в ветвях. в) MOTKV – матрица чисел отказов из-за отсутствия свободных каналов в ветвях. г) MOBU – матрица чисел требуемых соединений между парами узлов. д) MOTKU – матрица чисел не установленных соединений между парами узлов из-за отсутствия свободных каналов в ветвях. е) MVEROT – матрица вероятностей отказов в установлении соединений между парами узлов из-за отсутствия свободных каналов в ветвях. Гистограмма CHPOV фиксирует распределение числа повторов (от 0 до 10), которое потребовалось произвести для установления соединения. 4.2. Листинг моделирующей программы ; МОДЕЛЬ СЕЛЬСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ. ; 1 е.м.в. = 1 секунде INTERV EQU 60 ;интервалы между вызовами в общем потоке вызовов TOBM FUNCTION P$TIP,D3 ;время обмена по категориям 1,180/2,300/3,180 TUST EQU 1 ;время установления соединения VEROTP EQU .300 ;вероятность отказа абонента от повтора TOG EQU 30 ;время ожидания до повтора после отказа AA1 EQU 1 A2 EQU 2 A3 EQU 3 A4 EQU 4 A5 EQU 5 B1 EQU 1 B2 EQU 2 B3 EQU 3 B4 EQU 4 B5 EQU 5 A101 EQU 101 A102 EQU 102 A103 EQU 103 A104 EQU 104 A105 EQU 105 A201 EQU 201 A202 EQU 202 A203 EQU 203 A204 EQU 204 A205 EQU 205 MAREZ MATRIX H,7,1 MISPK MATRIX H,5,1 MOTKV MATRIX H,5,1 MOTKU MATRIX H,5,5 MOBU MATRIX H,5,5 MVEROT MATRIX H,5,5 CHPOV TABLE P$POV,0,1,10 B1 STORAGE 5 B2 STORAGE 5 B3 STORAGE 5 B4 STORAGE 5 B5 STORAGE 5 RASPR FUNCTION RN1,C24 0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2/.75,1.38/ .8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81/.95,2.99/.96,3.2/ .97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/.999,7/1,8 TIP FUNCTION RN1,D3 .6,1/.9,2/1,3 OTPR FUNCTION RN1,D5 ;выбор отправителя .2,1/.4,2/.6,3/.8,4/1,5 AA1 FUNCTION RN1,D4 ;выбор получателя .25,2/.5,3/.75,4/1,5 A2 FUNCTION RN1,D4 .25,1/.5,3/.75,4/1,5 A3 FUNCTION RN1,D4 .25,1/.5,2/.75,4/1,5 A4 FUNCTION RN1,D4 .25,1/.5,2/.75,3/1,5 A5 FUNCTION RN1,D4 .25,1/.5,2/.75,3/1,4 A101 FUNCTION P$POL,D4 ;таблица маршрутизации 2,3/3,5/4,3/5,4 A102 FUNCTION P$POL,D4 1,3/3,1/4,2/5,3 A103 FUNCTION P$POL,D4 1,5/2,1/4,1/5,5 A104 FUNCTION P$POL,D4 1,2/2,2/3,2/5,2 A105 FUNCTION P$POL,D4 1,4/2,4/3,4/4,4 A201 FUNCTION P$POL,D4 2,2/3,3/4,2/5,5 A202 FUNCTION P$POL,D4 1,1/3,3/4,4/5,1 A203 FUNCTION P$POL,D4 1,1/2,2/4,2/5,1 A204 FUNCTION P$POL,D4 1,2/2,2/3,2/5,2 A205 FUNCTION P$POL,D4 1,1/2,1/3,1/4,1 TARIF VARIABLE P$TOBM/600 POV VARIABLE P$POV+1 PAR VARIABLE P$KU+100 PAR1 VARIABLE P$KU+200 GRU VARIABLE X$GRU@10000+1 NVYZ VARIABLE N$BB+1 YVN VARIABLE X$OTKAZ/V$NVYZ NYVN VARIABLE X$CHPOV/V$NVYZ DOH VARIABLE X$DOHOD/V$NVYZ TOBM VARIABLE FN$TOBM#FN$RASPR VEROT FVARIABLE 1000#MX$MOTKU(P$OTPR,P$POL)/MX$MOBU(P$OTPR,P$POL) ;------------------------------------------------------------------------ GENERATE INTERV,FN$RASPR ASSIGN OTPR,FN$OTPR ASSIGN POL,FN*OTPR ASSIGN TIP,FN$TIP ASSIGN POV,0 POVT ASSIGN KU,P$OTPR SAVEVALUE GRU,V$GRU ASSIGN GRU,X$GRU CICL ASSIGN PAR,V$PAR ASSIGN VETV,FN*PAR ASSIGN PAR1,V$PAR1 ASSIGN KU,FN*PAR1 GATE SNF P$VETV,OTK SPLIT 1,MET1 ENTER P$VETV LINK GRU,FIFO MET1 ADVANCE TUST TEST E P$KU,P$POL,CICL ASSIGN TOBM,V$TOBM ADVANCE P$TOBM SAVEVALUE DOHOD+,V$TARIF TRANSFER ,FIN OTK UNLINK E GRU,AA,ALL,GRU,P$GRU MSAVEVALUE MOTKV+,P$VETV,1,1 TRANSFER VEROTP,,OTKA ADVANCE TOG,TOG ASSIGN POV,V$POV TRANSFER ,POVT OTKA SAVEVALUE OTKAZ+,1 MSAVEVALUE MOTKU+,P$OTPR,P$POL,1 FIN MSAVEVALUE MOBU+,P$OTPR,P$POL,1 MSAVEVALUE MVEROT,P$OTPR,P$POL,V$VEROT TABULATE CHPOV UNLINK E GRU,AA,ALL,GRU,P$GRU TEST NE P$POV,0,MET SAVEVALUE CHPOV+,1 MET MSAVEVALUE MAREZ,1,1,V$NVYZ MSAVEVALUE MAREZ,2,1,X$CHPOV MSAVEVALUE MAREZ,3,1,X$OTKAZ MSAVEVALUE MAREZ,4,1,V$NYVN MSAVEVALUE MAREZ,5,1,V$YVN MSAVEVALUE MAREZ,6,1,X$DOHOD MSAVEVALUE MAREZ,7,1,V$DOH MSAVEVALUE MISPK,1,1,SR$B1 MSAVEVALUE MISPK,2,1,SR$B2 MSAVEVALUE MISPK,3,1,SR$B3 MSAVEVALUE MISPK,4,1,SR$B4 MSAVEVALUE MISPK,5,1,SR$B5 BB TERMINATE 1 AA LEAVE P$VETV TERMINATE 5. Лабораторное задание 5.1. Изучить модель СТС, способы ввода исходных данных и считывания результатов эксперимента. 5.2. Измерить выходные параметры при заданных в работе исходных данных. Зафиксировать показатели матрицы MАREZ и гистограмму распределения числа повторных вызовов. 5.3. Изменить общую интенсивность входного потока (число вызовов в минуту) в соответствии с табл.2.1. Изменение интенсивности производится путем изменения среднего значения интервалов между моментами поступления вызовов в операторе с меткой INTERV. Интервал указывается в единицах модельного времени, т.е. в данном случае в секундах. Например, при интенсивности входного потока равной Λ= 1.2 выз/мин интервал составит Т = 60с/1.2 = 50с Таблица 2.1. Выбор входных параметров по номеру бригады
5.4. Изменить исходные данные, увеличивая последовательно общую интенсивность входного потока примерно как 1.30, 1.70 и 20. Зафиксировать изменения долей вероятностей явных (z) и не явных (q) потерь, а также полученного удельного дохода d при увеличении нагрузки (по информации, содержащейся в матрице MАREZ). Результаты внести в табл. 2.2. Таблица 2.2. Результаты экспериментов по прогонам
5.5. Установить интенсивность входного потока равной 1.50 (значение 0 взять из табл. 2.1). Снять зависимости основных показателей сети (q, z и d) от величины настойчивости абонентов при повторении вызова. В исходном варианте установлена вероятность отказа от повторения вызова Pот.повт=0.3 (оператор VEROTP). Провести прогон при значениях Рот.повт равных 0.1; 0.5 и 0.9. Для каждого значения Рот.повт зафиксировать диаграммы распределения числа повторных вызовов. 5.6. Установить вариант сети с интенсивностью входного потока 30 и Рот.повт=0.3. Провести модернизацию сети путем добавления в различные ветви соединительных линий в количестве в соответствии с табл. 2.1. Для определения места наиболее выгодного включения СЛ воспользуйтесь результатами матрицы MISPK, в которой фиксируются коэффициенты использования каналов в каждой ветви (умноженные на 1000). Кроме того, общую картину по качеству функционирования сети можно составить, рассматривая матрицу MVEROT, в которой фиксируются вероятности отказа в установлении соединения между всеми парами узлов. Рассмотреть не менее 7 вариантов, добиваясь оптимизации по обобщенному критерию S1 = D/(1+Q+2Z). 6.Отчёт по работе 6.1. Описать работу модели СТС и перечень вводимых в модель и измеряемых параметров. 6.2. Построить графики зависимостей показателей q, z ,d и S1 от изменения интенсивности входного потока по п. 5.4. 6.3. Построить графики зависимостей показателей q, z, d и S1 и диаграммы распределения чисел повторных вызовов при изменении настойчивости абонента (вероятность отказа от повторного вызова). 6.4. Описать процедуру и результаты оптимизации по п. 5.6. Сформулировать принципы целенаправленной оптимизации. 7. Контрольные вопросы. 7.1. Описать алгоритм работы модели. 7.2. Объяснить полученные результаты. 7.3. Объяснить принцип определения наиболее узких мест в сети. 8. Литература: [1, 2, 3, 5] Лабораторная работа №3 Исследование сетей связи с технологией Frame Relay 1. Цель работы. Изучить принципы управления виртуальными каналами в сети коммутации Frame Relay (трансляция кадров; в дальнейшем по тексту FR) и исследовать методом имитационного моделирования основные механизмы этого управления. 2. Краткие сведения об объекте моделирования 2.1. Базовые концепции Frame Relay. Технология FR, как и X.25 является технологией сетей с коммутацией пакетов и может поддерживать несколько виртуальных каналов (VC) через общий сетевой интерфейс. Постоянный VC (PVC) является наиболее распространенным видом соединения, при котором две конечные точки связываются постоянным каналом. Договор на организацию PVC заключается, обычно на несколько месяцев или бессрочно - до расторжения. Коммутируемые VC (SVC) устанавливаются при необходимости на время одного сеанса связи. FR обеспечивает гораздо лучшую производительность, нежели X.25 (избыточность служебной информации в кадрах FR составляет10% против 60% в Х.25). Объясняется это как лучшим соотношением длин заголовок/информация, так и более эффективными методами предотвращения заторов в сети. Кроме того, FR не использует в узлах коммутации механизмы исправления ошибок. Эта задача возлагается на конечные точки. Существующие стандарты FR рассматривают вопросы доступа абонентов к сети FR (интерфейс “пользователь-сеть” - UNI) и спецификации для PVC. Физические интерфейсы в сетях FR могут быть различны (V.35, G.703, X.21 и др.). Для совместной передачи по одному соединению кадров различных VC в заголовок кадра включается идентификатор виртуального канала (Data - Link Connection Identifier, DLCI), который служит для идентификации логических каналов между пользователем и сетью. Устанавливать принадлежность проходящего кадра конкретному PVC - это обязанность сети FR с учетом того, что DLCI у абонентов, подключенных к различным УК сети FR, могут повторяться. В самой сети FR могут использоваться различные сетевые адреса. Идентификаторы (DLCI) одного и того же виртуального канала с двух сторон сети присваиваются независимо и могут совпасть лишь случайно. DLCI состоит из 10 бит и под абонентские PVC и SVC отведены номера с 16 по 991. Подключение абонента к узлу коммутации (УК) сети сопровождается заключением определенных условий по качеству обслуживания: - гарантированная скорость передачи данных (Committed Information Rate, CIR), которую сеть обязуется обеспечить с очень высокой вероятностью (например, 0.999), - максимальная скорость передачи данных (excess information rate, EIR), - учётный период Т - промежуток времени (в секундах), для которого определяются объёмы передаваемых данных, - Bc - максимальное число бит, которые сеть должна передавать за время Т. Очевидно, что CIR = Bc/T, - Be - максимальное число бит, которые сеть может принять сверх Bc за время T. Соответственно, EIR=(Bc+Be) / T . Обратите внимание, что абонент договаривается с провайдером не только о доступе в целом к сети FR, а также о покупке одного или нескольких PVC, по каждому из которых заключаются соглашения о параметрах CIR, Bc и Be. Обычно абонент подключается к УК по выделенному каналу. Предположим, что емкость этой линии - 128 кбит/с. Тогда гарантированная скорость передачи CIR должна находиться в пределах от 0 до 128 кбит/с. Абоненту, с одной стороны, выгодно поднимать CIR - это увеличивает объём информации с гарантированной скоростью доставки кадров. А с другой стороны, оплата за предоставленный PVC существенно зависит именно от CIR и ее не следует делать излишне высокой. Если в нашем примере принять CIR = 32 кбит/с, то Bc = 32 кбит (при T=1сек), а величина Be может быть установлена в пределах от 0 до 96 кбит, например 64 кбит. Это означает, что при наличии соответствующего входного потока сеть может ежесекундно передавать по 32 кбита данных, а при наличии свободных ресурсов в сети и еще 64 кбит ежесекундно сверх этих 32 кбит. Но эти дополнительные кадры при неудачном стечении обстоятельств (например, если сразу многие абоненты превышают установленные CIR) сеть может сбрасывать, не доводя до адресатов. Если же абонент попытается ввести в сеть данные в объеме сверх Bc+Be (в нашем примере сверх 32 кбит+ 64 кбит=96 кбит), то сеть их сбросит в любом случае. Абоненты вынуждены поднимать CIR, если их трафик содержит информацию, не допускающую задержки (речь, видеоконференции). Наоборот, для передачи файлов многие пользователи выбирают CIR=0, так дешевле. Хотя некоторые фирмы устанавливают минимально допустимый размер CIR (например, 4 кбит/c в фирме AT&T). 2.2. Управление загруженностью сети. Для управления загруженностью сети в составе заголовка кадра FR (рис. 3.1) предусмотрены специальные биты: - бит оповещения о перегрузке для отправителя - BECN, - бит оповещения о перегрузке для получателя - FECN, - бит разрешения сброса - DE. Когда коммутатор в сети FR оказывается перегружен, он начинает вставлять в заголовок биты явного оповещения: BECN и FECN. Получив предупреждение BECN, устройство отправителя уменьшает скорость передачи или даже временно ее приостанавливает. Получив предупреждение FECN, получатель может косвенно повлиять на скорость передачи, например, замедляя подтверждение полученных кадров. Поскольку нет гарантии, что оборудование абонентов вовремя отреагирует на сигналы BECN и FECN, то сеть вводит в заголовки кадров, передаваемых со скоростью, превышающей CIR, специальные биты разрешения на отбраковку (Duscard Eligibility, DE). Отметим, что выставление бита DE означает лишь возможность браковки в крайнем случае. Например, условия доставки фирмы Intermedia Communications это 99.9% кадров в пределах CIR, и 99% кадров с выставленным битом DE (за нарушение этих норм фирма выплачивает определенный штраф).
 
8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 Рис. 3.1. Структура кадра и заголовка Frame Relay Таким образом, сеть может регулировать потоки пользовательской информации в двух случаях: - в точке доступа абонента в сеть (порт ближайшего узла коммутации) осуществляется проверка объёмов Вс и Ве; - любой узел коммутации FR может в случае перегрузки инициировать ограничение потока в данном VC, а если это не помогает, то и ликвидировать неприоритетные кадры (кадры с DE=1). 2.3. Исследуемые зависимости. В работе исследуется сеть передачи данных FR (рис 3.2), состоящая из 4-х узлов коммутации (УК), соединенных по звездообразной схеме каналами передачи данных (КПД) с пропускной способностью - 8 Мбит/c (уровень Е2).               АК-1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ... Лабораторная работа 4, 5 Исследование регистров, счетчиков и дешифраторов Лабораторная работа 6, 7 Исследование генератора псевдослучайной... |
|
Лабораторная работа 1 4 лабораторная работа 2 13 лабораторная работа... Интернете разнообразную информацию – описательную, графическую, картографическую и пр. При разработке сайтов необходимо уметь работать... |
 |
Лабораторная работа №9 59 Лабораторная работа №10 72 Лабораторная... Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных работ по мдк. 03. 01. «Техническое обслуживание и ремонт компьютерных систем и комплексов»... |
|
Лабораторная работа №2 Исследование объектов схемы, экспорт и импорт данных Oracle Database 11g Express Edition |
|
Методические указания для выполнения лабораторных работ и «Базы данных» Лабораторная работа №1 «Организация хранения данных в субд ms access» |
|
Лабораторная работа №10. Изучение принципа действия и функциональной... Лабораторная работа № Изучение принципов построения системы автоматической подстройки частоты (апч) радиолокационной станции |
|
Руководство оператора Программное обеспечение системы централизованного управления персональными мобильными устройствами и платформами в корпоративных... |
|
Руководство системного программиста Программное обеспечение системы централизованного управления персональными мобильными устройствами и платформами в корпоративных... |
|
Лабораторная работа №1 «Создание общих ресурсов и управление ими» Лабораторная работа №6-7 «Изучение типов серверов, их настройка и конфигурирование» |
|
Настройка подключения к сети передачи данных маи и сети Интернет для ос windows xp Маи является первым этапом подключения к системе передачи данных (спд) маи. Этот этап является единственным в тех случаях, когда... |
|
Лабораторная работа №1: Создание баз данных В этой утилите можно выполнить типовые задачи обслуживания баз данных, такие как резервирование и восстановление. Здесь можно настраивать... |
|
Лабораторная работа № Лабораторная работа №1. Изучение основных возможностей программного продукта Яндекс. Сервер. Установка окружения, установка и настройка... |
|
Лабораторная работа №1 Целью работы является изучение технологии построения модели процесса в нотации bpmn 0 с использованием |
|
Техническое задание на организацию канала связи по технологии bpl Организация канала передачи данных по технологии bpl для подключения абонентов/объектов к сети мгтс |
|
Руководство системного программиста лист утверждения бкмд. 425530.... Программное обеспечение системы централизованного управления персональными мобильными устройствами и платформами в корпоративных... |
|
Лабораторная работа №27 Лабораторная работа №28 Контрольные работы... Пм «Сборка монтаж (демонтаж) элементов судовых конструкций, корпусов, устройств и систем металлических судов» |