Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
При исследовании моделей в первых трех лабораторных работах данного сборника было установлено, что длина передаваемого по сети кадра (пакета) в значительной степени влияет на пропускную способность сети. Однако на практике длина пакетов выбирается постоянной. Разумный выбор этой величины позволяет повысить пропускную способность сети и уменьшить нагрузку в ней.
Длина пакета не может быть слишком малой, поскольку при фиксированной длине служебной части (заголовка) пакета снижается доля информации сообщения, передаваемой в одном пакете. Кроме того, увеличиваются временные затраты ЭВМ на сборку (разборку) сообщений и объем памяти на хранение описателей пакетов и их заголовков. При большой длине пакета и заданной достоверности передачи данных в канале связи повышаются вероятность передачи пакета с ошибкой и, следовательно, частота повторной передачи пакета, что снижает эффективность сети ЭВМ, а также возрастает доля потерь памяти из-за незаполненности информацией пространства, отводимого под последний пакет сообщения (под каждый пакет в памяти ЭВМ отводится страница фиксированного размера).
Рациональная длина пакета данных, передаваемого в сети ЭВМ, определяется выражением
, (4.1)
где 2 - рациональная длина пакета с точки зрения экономии памяти и минимизации системных издержек процессора при сборке (разборке) сообщения; 3 - рациональная длина пакета, обеспечивающая максимальную скорость передачи данных при заданной достоверности канала связи.
Полученное значение * округляется до ближайшего значения, равного 2m, где m - целое число.
Если считать, что длина передаваемого сообщения в сети ЭВМ распределена по экспоненциальному закону с математическим ожиданием, равным l (бит), то с точки зрения экономии памяти рациональный размер буфера, отводимого под пакет, а, следовательно, и рациональную длину пакета рассчитывают так:
, (4.2)
где С - длина заголовка пакета в битах.
С учетом системных издержек ЭВМ на сборку (разборку) сообщения, которые возрастают с уменьшением длины пакета, а также учитывая тенденцию на увеличение длины передаваемых сообщений, целесообразно рациональную длину пакета определять выражением
, (4.3)
где K1=1,3-1,5 - коэффициент, учитывающий системные издержки на сборку сообщений.
Эффективная скорость передачи пакета по каналу связи рассчитывается следующим образом:
, (4.4)
где - длина пакета (бит); SН - номинальная скорость передачи данных по каналу (бит/с); М - вероятность ошибки в пакете, М=1-(1-В), В - вероятность искажения одного бита передачи.
Длина пакета 3 рассчитывается с помощью (4.4) перебором вариантов с учетом вероятностных характеристик канала связи, задержек, вносимых оборудованием при изменении направления передачи, числа служебных символов для управления обменом данными (заголовок пакета) и т.п. Значение , при котором эффективная скорость передачи данных Sэ максимальна, и соответствует длине пакета 3.
Выводы:
1) Из графика зависимости вероятности наличия ошибки в пакете сообщения от длины пакета следует: чем больше длина пакета, тем больше вероятность наличия ошибки, а следовательно, увеличивается частота повторной передачи пакета, что снижает эффективность ЭВМ. Длина пакета не может быть слишком малой, поскольку при фиксированной длине служебной части (заголовка) пакета снижается доля информации, передаваемой в одном пакете. Кроме того, увеличиваются временные затраты ЭВМ на сборку(разборку) сообщений и объем памяти на хранение описателей пакетов и их заголовков. Результаты расчетов показали, что для цифрового канала связи и канала связи тональной частоты с достоверностью 10-4 или10-5 на бит рациональная длина пакета составила 1024 бит (128 байт).
2) Существование максимума эффективной скорости объясняется следующим. Для малой длины пакета при фиксированной длине служебной части пакета снижается доля информации сообщения, передаваемой в одном пакете, увеличиваются временные затраты на сборку (разборку) сообщений и объём памяти на хранение описателей пакетов и их заголовков. Для большой длины пакета увеличивается вероятность передачи пакета с ошибкой и, следовательно, частота повторной передачи, что снижает эффективность сети, также возрастает доля потерь памяти из за незаполненности информацией пространства, отводимого под последний пакет сообщения. Из графика видно, что с уменьшением вероятности передачи пакета с ошибкой (т.е. сеть становится более надёжной) увеличивается рациональная длина пакета. Для цифрового канала связи с увеличением времени изменения направления передачи уменьшается эффективная скорость передачи. При больших значениях длины пакета её влияние на Sэ становится практически незаметным, т.к. при этом изменение направления передачи происходит намного реже. Увеличение рациональной длины пакета для меньших значений ρВ объясняется тем, что сеть позволяет безошибочно передавать пакеты большей длины, что увеличивает долю информации сообщения, передаваемой в одном пакете. Из графика видно, что наибольшая эффективная скорость передачи достигается при меньших значениях вероятности искажения 1 бита передачи и нулевом времени изменения направления передачи. ω3 определяется по графику зависимости эффективной скорости передачи от длины пакета, при которой Sэ принимает максимальное значение.
Вид графиков для канала связи тональной частоты очень похож на вид графиков для цифрового канала связи. Для канала связи тональной частоты время изменения направления передачи оказывает несколько меньшее влияние на эффективную скорость передачи. Из графика видно, что для канала связи тональной частоты наибольшая эффективная скорость передачи достигается при меньших значениях вероятности искажения 1 бита передачи и нулевом времени изменения направления передачи. Но вследствие меньшей, чем у цифрового канала связи, номинальной скорости передачи данных в канале связи тональной частоты достигается меньшая наибольшая эффективная скорость передачи.