Egntitep' Sankt-Peterburg • Moskva • Yekaterinburg • Voronej Nijniy Novgorod • Rostov-Don Samara • Minsk

Guruch. 3.14.Paketli kommutatsiyalangan tarmoqda bitta paketli uzatishning vaqt diagrammasi


Bitta paketning Nl tugunidan 1-kommutatorga o'tkazish vaqti bir necha shartlar yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkin.

• 
  Birinchidan, vaqt jo'natuvchi M tugunida sarflanadi:
  

O t\ - paketlarni shakllantirish vaqti, shuningdek, paketlashtirish vaqti deb ataladi (jo'natuvchi tugunning dasturiy va texnik vositalarining turli parametrlariga bog'liq va tarmoq parametrlariga bog'liq emas);
O t2 - sarlavha kanaliga uzatish vaqti;
O £3 - paketning ma'lumotlar maydonini kanalga uzatish vaqti.

• 
  Ikkinchidan, aloqa kanallari orqali signallarni tarqatish uchun qo'shimcha vaqt sarflanadi. M tugunidan 1-kommutatorga bir bit axborotni ifodalovchi signalning tarqalish vaqtini U bilan belgilang.
  

3-bob O'chirish va paketlarni almashtirish

97


□ Uchinchidan, oraliq kalitda qo'shimcha vaqt sarflanadi:
O t$ - sarlavhasi bo'lgan paketni kanaldan kommutatorning kirish buferiga qabul qilish vaqti, ta'kidlanganidek, bu vaqt (ti + Hz)> ga teng, ya'ni paketni uzatish vaqti. manba tugunidan kanalga sarlavha;
O te - navbatdagi paketni kutish vaqti juda keng diapazonda o'zgarib turadi va oldindan ma'lum emas, chunki u joriy tarmoq yukiga bog'liq;
Ot1-paketni chiqish portiga o'tkazish vaqtida o'tish vaqti ma'lum bir model uchun belgilanadi va odatda kichik (bir necha mikrosekunddan bir necha millisekundgacha).
M tugundan 1-kommutatorning chiqish interfeysiga paketlarni uzatish vaqtini Tm si bilan belgilang. Bu vaqt quyidagi komponentlardan iborat:
Tm-Si= t\ + U + t5 + t6 + tj.
E'tibor bering, atamalar orasida ti va Gz komponentlari mavjud emas. Anjirdan. 3.14
transmitterdan kanalga bitlarning uzatilishi aloqa kanali orqali bitlarning uzatilishi bilan vaqtga to'g'ri kelishini ko'rish mumkin.
Yo'lning qolgan ikki qismiga sarflangan vaqt mos ravishda Tsi si bilan belgilanadi.
va TS2-N2- Ushbu qiymatlar Tm su bilan bir xil tuzilishga ega, bundan tashqari ular paketlashtirish vaqtini o'z ichiga olmaydi va bundan tashqari, Tsi-Ni o'tish vaqtini o'z ichiga olmaydi (chunki segment oxirgi tugunda tugaydi). Shunday qilib, bitta paketning tarmoq bo'ylab umumiy uzatish vaqti:


T\ - Tm-Si + Tsi-si + Tsi-Ni•
Bir nechta paketlardan iborat xabarni uzatish vaqti qancha bo'ladi? Har bir paketning uzatish vaqtlari yig'indisi? Albatta yo'q! Axir, paketli kommutatsiyalangan tarmoq quvur liniyasi kabi ishlaydi (3.13-rasmga qarang): paket bir necha bosqichda qayta ishlanadi, tarmoqdagi barcha qurilmalar bu bosqichlarni parallel ravishda bajaradi. Shuning uchun bunday xabarni uzatish vaqti har bir xabar paketining uzatish vaqtlari yig'indisidan sezilarli darajada kam bo'ladi. Tarmoq holatining noaniqligi va natijada kommutator navbatlarida paketlarni kutish vaqtlarining noaniqligi tufayli bu vaqtni aniq hisoblash qiyin. Ammo, agar paketlar taxminan bir xil vaqt uchun navbatda turadi deb faraz qilsak, u holda n ta paketdan iborat xabarni uzatishning umumiy vaqtini quyidagicha baholash mumkin:
Tps =T\ + (n - I) (t\ + t5).


Kechikishlarni miqdoriy taqqoslash. Misol
Misol tariqasida, ma'lum bir misol uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tarmoqlari va paketlarning tezligini solishtirish masalasini hal qilaylik, kerakli kirish ma'lumotlari haqida ba'zi taxminlarni keltiramiz. Masalan, biz quyidagilarni bilamiz:

• 
  Ikkala turdagi tarmoqlarda uzatiladigan xabarning V hajmi IO7 baytni tashkil qiladi.
  
• 
  Yuboruvchi M N2 qabul qiluvchidan L = 5000 km masofada joylashgan.
  
• 
  Signalning tarqalish tezligi S 200 000 km/s (yorug'lik tezligining 2/3 qismi).
  
• 
  C havolalarining sig'imi 100 Mbit / s ni tashkil qiladi.
  

98

I qism. Ma'lumotlar tarmoqlari asoslari


O'chirish tarmog'i orqali ma'lumotlarni uzatish vaqtisignalning tarqalish vaqti va xabarni kanalga uzatish vaqti yig'indisidir. Biz kanal doimiy, ya'ni u allaqachon almashtirilgan deb taxmin qilamiz, shuning uchun ulanishni o'rnatish vaqti nolga teng.
Signalning tarqalish vaqti5000 km masofa uchun taxminan 25 ms deb baholanishi mumkin
(5 000 km/200 000 km/s = 0,025 s).
Kanalga xabar yuborish vaqti keldi100 Mbit / s tarmoqli kengligi va 10 000 000 bayt xabar hajmi bilan: (IO7 x 8 bit) / (108 bit / s) = 8 x 10_1 = 0,8 (s) = 800 ms.
Ya'ni, barcha ma'lumotlarni NZ abonentiga elektron kommutatsiya tarmog'ida uzatish 825 milodiy vaqtni oladi.


Endi paketli kommutatsiyalangan tarmoqda bir xil miqdordagi ma'lumotni -IO7 baytni uzatish vaqtini hisoblab chiqamiz, deb faraz qilamiz:

• 
  Aloqa liniyalarining o'tkazuvchanligi bir xil qiymatga ega - 100 Mbit / s.
  
• 
  Oraliq kalitlar soni (51-510) o'nta.
  
• 
  Asl xabar har biri 40 bayt sarlavhali IO3 bayt paketlarga bo'lingan.
  
• 
  Barcha paketlar orasidagi intervallar (t\) bir xil va 100 mks ga teng.
  
• 
  Har bir kalitda almashtirish vaqtlari (tj) bir xil va 50 mks ga teng.
  

Tmsi =100 µs + £40) + 83 µs + 50 µs = 233 µs + t40).
Birinchi paketni 51-kommutatordan 52-gachasi uzatishning t^1-52 vaqti t\ = 100 mks (paket allaqachon shakllangan) komponenti yo'qligi va t4 komponentining qiymatiga bog'liq bo'lgan holda farqlanadi. 51 va 51 kalitlari orasidagi L2 masofada. Keling, bu faktni £ 4(2>) yozuvida aks ettiramiz.
Yuqoridagilarni hisobga olgan holda bizda Tsi-S2 = 133 µs + I/2).
Xuddi shunday, qo'shni kalitlarning har bir jufti o'rtasida ma'lumotlarni uzatish vaqti quyidagicha ifodalanishi mumkin: 75,--5,+1 = 133 mks + £40+1>, bu erda i 1 dan 10 gacha o'zgarib turadi.
Birinchi paketni SlO kommutatoridan N2 so'nggi tugunga o'tkazishning Ts\o-N2 vaqti kommutatorlar o'rtasida ma'lumotlarni uzatish vaqtidan t2 = 50 mks komponentning yo'qligi bilan farq qiladi (da kommutatsiya operatsiyasi mavjud emas). so'nggi tugun) va komponentning qiymati £4(u>), bu kalit 510 va N2 so'nggi tugun o'rtasidagi 111 masofaga bog'liq.
Yuqoridagilarni hisobga olgan holda, bizda Tsio-mí = 83 µs + I/11).
Endi Nl tugundan N2 tugunga o'tgan birinchi paketning umumiy T\ vaqtini topamiz.
Ii \u003d Tmisi + Tsisi + ... + i$io-l / 2 \u003d 233 mks + (133 mks) x 9 + 83 ms + I £40 ') \u003d
= 1513 mks + ( I Li )/5,
bu erda i 1 dan 11 gacha o'zgaradi. Barcha qo'shni tugunlar va kalitlar orasidagi masofalar yig'indisi manba va qabul qiluvchi o'rtasidagi masofa I ga teng, ya'ni kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tarmoqdagi kabi 5000 km. Bu yerdan biz birinchi paketning umumiy uzatish vaqtini olamiz:


Ii \u003d Tmi-mi \u003d 0,001513 s + (5000 km) / (200 000 km / s) \u003d 0,001513 s + 0,025 s \u003d 0,026513 s.

3-bob O'chirish va paketlarni almashtirish

99


Quyidagi paketlarning har biri 100 mks oraliqda keladi va boshqasini oladi
Buferlash uchun 83 µs. Bu yerdan 10 000 paketdan iborat xabarni uzatish vaqtini quyidagicha baholash mumkin:
Tps= G, + (10 000 - I) (tx + ts) = 0,026513 + 9999 * (0,0001 + 0,000083) = 0,026513 +
+ 9999 x 0,000183 = 0,026513 + 1,829817 = 1,85633 s = 1856 ms.


Shunday qilib, ma'lumotlarni paketli kommutatsiyalangan tarmoq orqali belgilangan shartlarda uzatish amalga oshiriladi
1856 ms, ya'ni bir xil uzatish 825 ms davom etadigan kommutatsiyalangan tarmoqdan 1031 ms uzunroqdir.


Ethernet standart paketli kommutatsiya texnologiyasiga misoldir
Yuqorida tavsiflangan tushunchalar birinchi standart tarmoq texnologiyalaridan biri - bit tezligida ishlaydigan Ethernet texnologiyasida qanday mujassamlanganligini ko'rib chiqing.
10 Mbit/s. Ushbu bo'limda biz faqat Ethernet ishlashining eng umumiy tamoyillariga to'xtalamiz (Ethernet texnologiyasining batafsil tavsifi ushbu kitobning III qismida berilgan).
□ Topologiya. Ethernet texnologiyasining ikkita varianti mavjud: Shared Ethernet va Switched Ethernet. Birinchi holda, barcha tarmoq tugunlari umumiy ma'lumotlarni uzatish vositasini baham ko'radi, ya'ni tarmoq umumiy shina topologiyasi bo'yicha qurilgan. Shaklda. 3.15
topologiyaning eng oddiy versiyasi ko'rsatilgan - tarmoqdagi barcha kompyuterlar koaksiyal kabelning bir segmentidan iborat umumiy umumiy muhitga ulangan, bu holda u yarim dupleks aloqa kanalidir.


Koaksiyal