Τι είναι η διεκπεραίωση; Χωρητικότητα καναλιού
| Όνομα παραμέτρου | Εννοια |
| Θέμα άρθρου: | εύρος ζώνης |
| Ρουμπρίκα (θεματική κατηγορία) | τεχνολογίες |
Το κύριο καθήκον για το οποίο έχει κατασκευαστεί οποιοδήποτε δίκτυο είναι γρήγορη μεταφοράπληροφορίες μεταξύ υπολογιστών. Για το λόγο αυτό, τα κριτήρια που σχετίζονται με τη χωρητικότητα ενός δικτύου ή μέρους ενός δικτύου είναι μια καλή ένδειξη του πόσο καλά το δίκτυο επιτελεί την κύρια λειτουργία του.
Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός απόεπιλογές για τον καθορισμό κριτηρίων αυτού του τύπου, όπως και στην περίπτωση των κριτηρίων της κατηγορίας «χρόνος αντίδρασης». Αυτές οι επιλογές μπορεί να διαφέρουν μεταξύ τους: η επιλεγμένη μονάδα μέτρησης για την ποσότητα των μεταδιδόμενων πληροφοριών, η φύση των δεδομένων που λαμβάνονται υπόψη - μόνο δεδομένα χρήστη ή δεδομένα χρήστη μαζί με αυτά υπηρεσίας, ο αριθμός σημείων για τη μέτρηση της μεταδιδόμενης κίνησης, μέθοδος υπολογισμού του μέσου όρου των αποτελεσμάτων για το δίκτυο στο σύνολό του. Ας σκεφτούμε διάφορους τρόπουςκατασκευάζοντας το κριτήριο χωρητικότητας με περισσότερες λεπτομέρειες.
Κριτήρια που διαφέρουν ως προς τη μονάδα μέτρησης της μεταδιδόμενης πληροφορίας. Η μονάδα μέτρησης των μεταδιδόμενων πληροφοριών είναι συνήθως πακέτα (ή πλαίσια, αργότερα αυτοί οι όροι θα χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά) ή bit. Αντίστοιχα, διακίνησημετράται σε πακέτα ανά δευτερόλεπτο ή bit ανά δευτερόλεπτο.
Επειδή δίκτυα υπολογιστώνεργαστείτε με την αρχή της μεταγωγής πακέτων (ή πλαισίου) και, στη συνέχεια, η μέτρηση της ποσότητας των μεταδιδόμενων πληροφοριών σε πακέτα έχει νόημα, ειδικά επειδή η απόδοση του εξοπλισμού επικοινωνίας που λειτουργεί σε επίπεδο συνδέσμουκαι υψηλότερο, επίσης μετριέται συχνότερα σε πακέτα ανά δευτερόλεπτο. Ταυτόχρονα, λόγω του μεταβλητού μεγέθους πακέτου (αυτό είναι τυπικό για όλα τα πρωτόκολλα εκτός από το ATM, το οποίο έχει σταθερό μέγεθος πακέτου 53 byte), η μέτρηση της απόδοσης σε πακέτα ανά δευτερόλεπτο σχετίζεται με κάποια αβεβαιότητα - πακέτα από ποιο πρωτόκολλο και τι μέγεθος σημαίνει; Τις περισσότερες φορές σημαίνουν πακέτα του πρωτοκόλλου Ethernet, ως το πιο συνηθισμένο, με ελάχιστο μέγεθος πρωτοκόλλου 64 byte (χωρίς προοίμιο). Τα πακέτα ελάχιστου μήκους επιλέχθηκαν ως πακέτα αναφοράς λόγω του γεγονότος ότι δημιουργούν τον πιο δύσκολο τρόπο λειτουργίας για τον εξοπλισμό επικοινωνίας - οι υπολογιστικές λειτουργίες που εκτελούνται με κάθε φθάνον πακέτο εξαρτώνται πολύ λίγο από το μέγεθός του και επομένως η επεξεργασία ανά μονάδα μεταφερόμενης πληροφορίας Ένα πακέτο ελάχιστου μήκους απαιτεί να εκτελεστούν πολύ περισσότερες λειτουργίες από ένα πακέτο μέγιστου μήκους.
Μέτρηση εύρους ζώνης σε bit ανά δευτερόλεπτο (για τοπικά δίκτυαταχύτητες που μετρώνται σε εκατομμύρια bit ανά δευτερόλεπτο - τα Mb/s είναι πιο τυπικά) δίνει μια πιο ακριβή εκτίμηση της ταχύτητας των μεταδιδόμενων πληροφοριών από ό,τι όταν χρησιμοποιούνται πακέτα.
Κριτήρια που διαφέρουν λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιόκτητες πληροφορίες. Οποιοδήποτε πρωτόκολλο έχει μια κεφαλίδα που μεταφέρει πληροφορίες υπηρεσίας και ένα πεδίο δεδομένων που φέρει πληροφορίες που λαμβάνονται υπόψη του παρόντος πρωτοκόλλουέθιμο. Για παράδειγμα, σε ένα πλαίσιο πρωτοκόλλου Ethernet ελάχιστου μεγέθους, τα 46 byte (από τα 64) αντιπροσωπεύουν το πεδίο δεδομένων και τα υπόλοιπα 18 είναι πληροφορίες υπηρεσίας. Κατά τη μέτρηση της απόδοσης σε πακέτα ανά δευτερόλεπτο, διαχωρίστε Πληροφορίες χρήστηαπό την υπηρεσία είναι αδύνατο, αλλά με μέτρηση bitwise είναι εφικτό.
Εάν η απόδοση μετράται χωρίς διαίρεση των πληροφοριών σε χρήστη και υπηρεσία, τότε σε αυτήν την περίπτωση είναι αδύνατο να οριστεί η εργασία επιλογής πρωτοκόλλου ή στοίβας πρωτοκόλλου για ένα δεδομένο δίκτυο. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι ακόμη και αν κατά την αντικατάσταση ενός πρωτοκόλλου με ένα άλλο έχουμε υψηλότερη απόδοση δικτύου, αυτό δεν σημαίνει ότι το δίκτυο θα λειτουργεί πιο γρήγορα για τους τελικούς χρήστες - εάν το μερίδιο των πληροφοριών υπηρεσίας ανά μονάδα δεδομένων χρήστη για αυτά τα πρωτόκολλα είναι διαφορετικό (και γενικά αυτό ισχύει), τότε μπορείτε να επιλέξετε μια πιο αργή επιλογή δικτύου ως τη βέλτιστη. Εάν ο τύπος πρωτοκόλλου δεν αλλάξει κατά τη ρύθμιση του δικτύου, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κριτήρια που δεν διαχωρίζουν τα δεδομένα χρήστη από τη γενική ροή.
Όταν ελέγχετε τη διεκπεραίωση δικτύου ενεργοποιημένη επίπεδο εφαρμογήςΟ ευκολότερος τρόπος μέτρησης της απόδοσης είναι από τα δεδομένα χρήστη. Για να γίνει αυτό, αρκεί να μετρήσετε τον χρόνο που χρειάζεται για τη μεταφορά ενός αρχείου συγκεκριμένου μεγέθους μεταξύ του διακομιστή και του πελάτη και να διαιρέσετε το μέγεθος του αρχείου με τον χρόνο που προκύπτει. Για να μετρήσετε τη συνολική απόδοση που χρειάζεστε ειδικά εργαλείαμετρήσεις - αναλυτές πρωτοκόλλου ή παράγοντες SNMP ή RMON ενσωματωμένοι σε λειτουργικά συστήματα, προσαρμογείς δικτύουή εξοπλισμό επικοινωνιών.
Κριτήρια που διαφέρουν ως προς τον αριθμό και τη θέση των σημείων μέτρησης.Το εύρος ζώνης μπορεί να μετρηθεί μεταξύ οποιωνδήποτε δύο κόμβων ή σημείων στο δίκτυο, για παράδειγμα, μεταξύ του υπολογιστή-πελάτη 1 και του διακομιστή 3 στο παράδειγμα που φαίνεται στην Εικόνα 1.2. Σε αυτήν την περίπτωση, οι προκύπτουσες τιμές απόδοσης θα αλλάξουν υπό τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας του δικτύου, βάσει των οποίων γίνονται οι μετρήσεις μεταξύ δύο σημείων. Δεδομένου ότι το δίκτυο λειτουργεί ταυτόχρονα μεγάλος αριθμόςυπολογιστές χρηστών και διακομιστές, λοιπόν πλήρης περιγραφήΗ διεκπεραίωση δικτύου δίνει ένα σύνολο μετρήσεων διακίνησης για διάφορους συνδυασμούςαλληλεπιδρώντες υπολογιστές - η λεγόμενη μήτρα κυκλοφορίας των κόμβων δικτύου. Υπάρχει ειδικά μέσαμετρήσεις που καταγράφουν τον πίνακα κυκλοφορίας για κάθε κόμβο δικτύου.
Δεδομένου ότι στα δίκτυα τα δεδομένα καθ' οδόν προς τον κόμβο προορισμού συνήθως διέρχονται από πολλά ενδιάμεσα στάδια επεξεργασίας διέλευσης, η απόδοση ενός μεμονωμένου ενδιάμεσου στοιχείου δικτύου - ένα ξεχωριστό κανάλι, τμήμα ή συσκευή επικοινωνίας - μπορεί να θεωρηθεί ως κριτήριο απόδοσης.
Η γνώση της συνολικής απόδοσης μεταξύ δύο κόμβων δεν μπορεί να προσφέρει πλήρεις πληροφορίεςΟ πιθανούς τρόπουςαύξησή του, αφού από το συνολικό ποσό είναι αδύνατο να κατανοήσουμε ποιο από τα ενδιάμεσα στάδια της επεξεργασίας πακέτων επιβραδύνει το δίκτυο στο μεγαλύτερο βαθμό. Για το λόγο αυτό, δεδομένα διεκπεραίωσης μεμονωμένα στοιχείαδίκτυα μπορεί να είναι χρήσιμα για να αποφασίσετε πώς να το βελτιστοποιήσετε.
Σε αυτό το παράδειγμα, πακέτα καθ' οδόν από υπολογιστή πελάτηΤο 1 στον διακομιστή 3 διέρχεται από τα ακόλουθα ενδιάμεσα στοιχεία δικτύου:
Τμήματος AR SwitchR Segment BR Router R Segment CR RepeaterR Segment D.
Κάθε ένα από αυτά τα στοιχεία έχει μια ορισμένη διεκπεραίωση, επομένως η συνολική διεκπεραίωση δικτύου μεταξύ του υπολογιστή 1 και του διακομιστή 3 θα είναι ίση με την ελάχιστη διεκπεραίωση των στοιχείων διαδρομής και την καθυστέρηση μετάδοσης ενός πακέτου (μία από τις επιλογές για τον προσδιορισμό του χρόνου απόκρισης) θα είναι ίσο με το άθροισμα των καθυστερήσεων που εισάγονται από κάθε στοιχείο. Για να αυξήσετε την απόδοση μιας πολυμερούς διαδρομής, πρέπει πρώτα να δώσετε προσοχή στα πιο αργά στοιχεία - σε αυτήν την περίπτωση, ένα τέτοιο στοιχείο πιθανότατα θα είναι ένας δρομολογητής.
Είναι λογικό να ορίζεται η συνολική απόδοση δικτύου ως η μέση ποσότητα πληροφοριών που μεταδίδονται μεταξύ όλων των κόμβων του δικτύου ανά μονάδα χρόνου. Η συνολική απόδοση δικτύου μπορεί να μετρηθεί είτε σε πακέτα ανά δευτερόλεπτο είτε σε bit ανά δευτερόλεπτο. Κατά τη διαίρεση ενός δικτύου σε τμήματα ή υποδίκτυα, η συνολική χωρητικότητα δικτύου ισούται με το άθροισμα των χωρητικοτήτων των υποδικτύων συν τη χωρητικότητα των συνδέσεων μεταξύ τμημάτων ή διαδικτύων.
Παραγωγή - έννοια και τύποι. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά της κατηγορίας "Διακίνηση" 2017, 2018.
Περίπου 10 Mbit/s 261. Μια φωτογραφία του αναγνώστη CD φαίνεται στο σχήμα. Ο 4 Ο 1 Ο 2 Ο +3 Χ 228. Χρονολογική ακολουθία εμφάνισης λειτουργικά συστήματα: α) MS DOS β) Windows XP γ) Windows "98 d) Windows VistaΟ +α), γ), β), δ) Τα χαρακτηριστικά του πεδίου στις βάσεις δεδομένων δεν είναι... .
Καθορίζεται από την απόσταση μεταξύ παρακείμενων κινούμενων τρένων. Όσο μικρότερη είναι αυτή η απόσταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα της γραμμής. Επί αυτή τη στιγμήΥπάρχουν δύο τύποι γραμμών μετρό: γραμμές με αυτόματο μπλοκάρισμα και προστατευτικά τμήματα γραμμής με κανονικό... .
Καθορίζεται από την απόσταση μεταξύ παρακείμενων κινούμενων τρένων. Όσο μικρότερη είναι αυτή η απόσταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα της γραμμής. Αυτή τη στιγμή υπάρχουν δύο τύποι γραμμών μετρό: γραμμές με αυτόματο μπλοκάρισμα και προστατευτικά τμήματα της γραμμής με κανονικό... [διαβάστε περισσότερα].
Διέλευση - ο αριθμός που μπορεί να περάσει από το AD, παρέχοντας την απαραίτητη ασφάλεια και ευκολία για την κίνηση. Το PS μπορεί να είναι: - θεωρητικό. -πρακτικός. Ως θεωρητικό PS ορίζεται ο λόγος της χρονικής περιόδου Τ που εξετάζεται προς το χρόνο που... .
Αγωγός φυσικού αερίου Χωρητικότητα Κατεύθυνση εξαγωγής Μέσω Ουκρανίας: Όρενμπουργκ-Δυτικά σύνορα (Uzhgorod) Σλοβακία, Τσεχία, Αυστρία, Γερμανία, Γαλλία, Ελβετία, Σλοβενία, Ιταλία Urengoy-Uzhgorod Σλοβακία, Τσεχία, Αυστρία,... .
Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που μπορούν να παραμορφώσουν ή να καταστρέψουν ένα σήμα. Το πιο συνηθισμένο από αυτά είναι η παρεμβολή ή ο θόρυβος, που είναι οποιοδήποτε ανεπιθύμητο σήμα που αναμιγνύεται και παραμορφώνει το σήμα που πρόκειται να μεταδοθεί ή να ληφθεί. Για τα ψηφιακά δεδομένα, τίθεται το ερώτημα: σε ποιο βαθμό αυτές οι παραμορφώσεις περιορίζουν τον πιθανό ρυθμό μεταφοράς δεδομένων; Καλείται η μέγιστη δυνατή ταχύτητα υπό ορισμένες συνθήκες με την οποία οι πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν κατά μήκος μιας συγκεκριμένης διαδρομής ή καναλιού επικοινωνίας πέρασμα ικανότητα Κανάλι.
Υπάρχουν τέσσερις έννοιες που θα προσπαθήσουμε να συνδέσουμε μαζί.
Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων - η ταχύτητα σε bit ανά δευτερόλεπτο (bit/s) με την οποία μπορείτε
μετάδοση δεδομένων·
Εύρος ζώνης - το εύρος ζώνης του μεταδιδόμενου σήματος, που περιορίζεται από τη μετάδοση σε ohms και τη φύση του μέσου εκπομπής. Εκφράζεται σε περιόδους σε δευτερόλεπτα, ή Hertz (Hz).
Θόρυβος. Μέσο επίπεδο θορύβου στο κανάλι επικοινωνίας.
Επίπεδο σφάλματος – συχνότητα εμφάνισης σφαλμάτων και παρενεργειών. Σφάλμα θεωρείται η λήψη του 1 και η μετάδοση του 0 και αντίστροφα.
Το πρόβλημα είναι το εξής: οι επικοινωνίες δεν είναι φθηνές και, γενικά, όσο μεγαλύτερο το εύρος ζώνης τους, τόσο πιο ακριβές είναι. Επιπλέον, όλα τα κανάλια μετάδοσης πρακτικού ενδιαφέροντος έχουν περιορισμένο εύρος ζώνης. Οι περιορισμοί προκαλούνται από τις φυσικές ιδιότητες του μέσου μετάδοσης ή από σκόπιμους περιορισμούς εύρους ζώνης στον ίδιο τον πομπό, που γίνονται για την αποφυγή παρεμβολών με άλλες πηγές.
Φυσικά, θα θέλαμε να κάνουμε την πιο αποτελεσματική χρήση του διαθέσιμου εύρους ζώνης. Για ψηφιακά δεδομένα, αυτό σημαίνει ότι για μια συγκεκριμένη ζώνη είναι επιθυμητό να λαμβάνεται ο μέγιστος δυνατός ρυθμός δεδομένων δεδομένου του υπάρχοντος επιπέδου σφάλματος. Ο κύριος περιορισμός για την επίτευξη μιας τέτοιας αποτελεσματικότητας είναι οι παρεμβολές.
Μέθοδοι πρόσβασης στο μέσο σε ασύρματα δίκτυα
Ένα από τα κύρια προβλήματα στην κατασκευή ασύρματων συστημάτων είναι η επίλυση του προβλήματος της πρόσβασης πολλών χρηστών σε έναν περιορισμένο πόρο του μέσου μετάδοσης. Υπάρχουν αρκετές βασικές μέθοδοι πρόσβασης (ονομάζονται επίσης μέθοδοι πολυπλεξίας ή πολυπλεξίας), που βασίζονται στη διαίρεση παραμέτρων όπως ο χώρος, ο χρόνος, η συχνότητα και ο κώδικας μεταξύ των σταθμών. Ο σκοπός της πολυπλεξίας είναι η κατανομή χώρου, χρόνου, συχνότητας ή/και κώδικα σε κάθε κανάλι επικοινωνίας με ελάχιστη αμοιβαία παρεμβολή και μέγιστη χρήση των χαρακτηριστικών του μέσου μετάδοσης.
Σφραγίδαμε χωροταξικάδιαίρεση
Βασίζεται στον διαχωρισμό των σημάτων στο διάστημα όταν ο πομπός στέλνει ένα σήμα χρησιμοποιώντας έναν κωδικό Με, χρόνος t και συχνότητα φάστην περιοχή μικρόΕγώ. Δηλαδή, κάθε ασύρματη συσκευή μπορεί να μεταδίδει δεδομένα μόνο εντός των ορίων μιας συγκεκριμένης περιοχής, στην οποία απαγορεύεται σε οποιαδήποτε άλλη συσκευή να μεταδίδει τα μηνύματά της.
Για παράδειγμα, εάν ένας ραδιοφωνικός σταθμός εκπέμπει σε μια αυστηρά καθορισμένη συχνότητα στην καθορισμένη επικράτειά του και κάποιος άλλος σταθμός στην ίδια περιοχή αρχίσει επίσης να εκπέμπει στην ίδια συχνότητα, τότε οι ακροατές του ραδιοφώνου δεν θα μπορούν να λάβουν "καθαρό" σήμα από κανένα από αυτούς τους σταθμούς. Είναι άλλο θέμα αν οι ραδιοφωνικοί σταθμοί λειτουργούν στην ίδια συχνότητα σε διαφορετικές πόλεις. Δεν θα υπάρχει παραμόρφωση των σημάτων κάθε ραδιοφωνικού σταθμού λόγω του περιορισμένου εύρους διάδοσης των σημάτων αυτών των σταθμών, γεγονός που εξαλείφει την επικάλυψη μεταξύ τους. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι τα συστήματα κινητής τηλεφωνίας.
Σφραγίδαμε τμήμα συχνότηταςμεγάλοtion(Πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας, FDM)
Κάθε συσκευή λειτουργεί σε μια αυστηρά καθορισμένη συχνότητα, χάρη στην οποία πολλές συσκευές μπορούν να μεταδώσουν δεδομένα σε μια περιοχή (Εικόνα 3.2.6). Αυτή είναι μια από τις πιο γνωστές μεθόδους, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο που χρησιμοποιείται στα πιο σύγχρονα συστήματα ασύρματης επικοινωνίας.
Εικόνα 3.2.6 – Αρχή της διαίρεσης συχνότητας των καναλιών
Μια σαφής απεικόνιση ενός σχήματος πολυπλεξίας συχνοτήτων είναι η λειτουργία πολλών ραδιοφωνικών σταθμών που λειτουργούν σε διαφορετικές συχνότητες σε μια πόλη. Για να αποσυντονιστούν αξιόπιστα η μία από την άλλη, οι συχνότητες λειτουργίας τους πρέπει να διαχωρίζονται με ένα προστατευτικό διάστημα συχνότητας για την αποφυγή αμοιβαίων παρεμβολών.
Αυτό το σχήμα, αν και επιτρέπει τη χρήση πολλαπλών συσκευών σε μια δεδομένη περιοχή, οδηγεί από μόνο του σε άσκοπη σπατάλη συνήθως σπάνιων πόρων συχνότητας, καθώς απαιτεί την κατανομή ξεχωριστής συχνότητας για κάθε ασύρματη συσκευή.
Σφραγίδαμε προσωρινό τμήμαμιτεμπελιά(Πολλαπλή διαίρεση χρόνου, TDM)
Σε αυτό το σχήμα, η κατανομή των καναλιών λαμβάνει χώρα στο χρόνο, δηλαδή κάθε πομπός εκπέμπει ένα σήμα στην ίδια συχνότητα φάστην περιοχή μικρό, αλλά σε διαφορετικές χρονικές περιόδους t i (συνήθως επαναλαμβάνεται κυκλικά) με αυστηρές απαιτήσεις για συγχρονισμό της διαδικασίας μετάδοσης (Εικόνα 3.2.7).
Εικόνα 3.2.7 – Αρχή χρονικής διαίρεσης καναλιών
Αυτό το σχήμα είναι αρκετά βολικό, καθώς τα χρονικά διαστήματα μπορούν να ανακατανεμηθούν δυναμικά μεταξύ συσκευών δικτύου. Στις συσκευές με περισσότερη επισκεψιμότητα εκχωρούνται μεγαλύτερα διαστήματα από τις συσκευές με λιγότερη επισκεψιμότητα.
Το κύριο μειονέκτημα των συστημάτων πολυπλεξίας χρόνου είναι η στιγμιαία απώλεια πληροφοριών όταν χάνεται ο συγχρονισμός στο κανάλι, για παράδειγμα, λόγω ισχυρών παρεμβολών, τυχαίων ή εσκεμμένων. Ωστόσο, επιτυχημένη εμπειρία στη λειτουργία τέτοιων διάσημων συστημάτων TDM όπως τα κυψελωτά τηλεφωνικά δίκτυαΤο πρότυπο GSM, υποδεικνύει επαρκή αξιοπιστία του μηχανισμού προσωρινής συμπύκνωσης.
Σφραγίδαχωρισμένο με κωδικό(Πολλαπλή διαίρεση κώδικα, CDM)
Σε αυτό το σχήμα, όλοι οι πομποί εκπέμπουν σήματα στην ίδια συχνότητα φά , στην περιοχή μικρόκαι κατά τη διάρκεια t, αλλά με διαφορετικούς κωδικούς ντοΕγώ.
Το όνομα του μηχανισμού διαχωρισμού καναλιών που βασίζεται σε CDM (CDMA, CDM Access)
ονομάστηκε ακόμη και το πρότυπο IS-95a για την κινητή τηλεφωνία, καθώς και μια σειρά προτύπων για την τρίτη γενιά συστημάτων κινητής τηλεφωνίας (cdma2000, WCDMA, κ.λπ.).
Στο σχήμα CDM, κάθε πομπός αντικαθιστά κάθε bit της αρχικής ροής δεδομένων με ένα σύμβολο CDM - μια ακολουθία κωδικών μήκους 11, 16, 32, 64 κ.λπ. bits (λέγονται μάρκες). Η ακολουθία κωδικών είναι μοναδική για κάθε πομπό. Κατά κανόνα, εάν ένας συγκεκριμένος κωδικός CDM χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση του "1" στην αρχική ροή δεδομένων, τότε για την αντικατάσταση του "0" χρησιμοποιείται ο ίδιος κωδικός, αλλά ανεστραμμένος.
Ο δέκτης γνωρίζει τον κωδικό CDM του πομπού του οποίου τα σήματα πρέπει να λάβει. Λαμβάνει συνεχώς όλα τα σήματα και τα ψηφιοποιεί. Στη συνέχεια, σε ειδική συσκευή (συσχετιστή) εκτελεί τη λειτουργία της συνέλιξης (πολλαπλασιασμός με συσσώρευση) του ψηφιοποιημένου σήματος εισόδου με τον γνωστό σε αυτόν κωδικό CDM και την αντιστροφή του. Σε μια κάπως απλοποιημένη μορφή, αυτό μοιάζει με τη λειτουργία του βαθμωτού γινόμενου του διανύσματος σήματος εισόδου και του διανύσματος με τον κώδικα CDM.
Εάν το σήμα στην έξοδο του συσχετιστή υπερβαίνει ένα ορισμένο επίπεδο κατωφλίου, ο δέκτης θεωρεί ότι έχει λάβει 1 ή 0. Για να αυξήσει την πιθανότητα λήψης, ο πομπός μπορεί να επαναλάβει την αποστολή κάθε bit αρκετές φορές. Σε αυτή την περίπτωση, ο δέκτης αντιλαμβάνεται σήματα από άλλους πομπούς με διαφορετικούς κωδικούς CDM ως πρόσθετο θόρυβο.
Επιπλέον, λόγω του υψηλού πλεονασμού (κάθε bit αντικαθίσταται από δεκάδες τσιπ), η ισχύς του λαμβανόμενου σήματος μπορεί να είναι συγκρίσιμη με την ενσωματωμένη ισχύ θορύβου. Η ομοιότητα των σημάτων CDM με τον τυχαίο (Gaussian) θόρυβο επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας κώδικες CDM που δημιουργούνται από μια γεννήτρια ψευδοτυχαίων ακολουθιών. Επομένως, αυτή η μέθοδος ονομάζεται επίσης μέθοδος εξάπλωσης του φάσματος σήματος με χρήση άμεσης ακολουθίας (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum), η εξάπλωση φάσματος θα συζητηθεί παρακάτω.
Η ισχυρότερη πτυχή αυτής της σφραγίδας έγκειται στην αυξημένη ασφάλεια και το απόρρητο της μετάδοσης δεδομένων: χωρίς να γνωρίζετε τον κωδικό, είναι αδύνατο να λάβετε ένα σήμα και, σε ορισμένες περιπτώσεις, να ανιχνεύσετε την παρουσία του. Επιπλέον, ο χώρος του κωδικού είναι ασύγκριτα μεγαλύτερος σε σύγκριση με το σχήμα πολυπλεξίας συχνότητας, γεγονός που καθιστά δυνατή την ανάθεση σε κάθε πομπό τον δικό του ξεχωριστό κωδικό χωρίς προβλήματα.
Μέχρι πρόσφατα, το κύριο πρόβλημα της πολυπλεξίας κώδικα ήταν η πολυπλοκότητα της τεχνικής υλοποίησης των δεκτών και η ανάγκη εξασφάλισης ακριβούς συγχρονισμού πομπού και δέκτη για να εξασφαλιστεί η εγγυημένη λήψη του πακέτου.
Μηχανισμός πολυπλεξίας μέσω ορθογώνιων συχνοτήτων φορέα (ΟρθογώνιοΣυχνότηταDivΕγώΣιώνΠολυπλεξία, OFDM)
Ολόκληρο το διαθέσιμο εύρος συχνοτήτων χωρίζεται σε αρκετούς υποφορείς (από αρκετές εκατοντάδες έως χιλιάδες). Ένα κανάλι επικοινωνίας (δέκτης και πομπός) έχει εκχωρηθεί για μετάδοση αρκετοί τέτοιοι φορείς, επιλεγμένοι από ολόκληρο το σύνολο σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο νόμο. Η μετάδοση πραγματοποιείται ταυτόχρονα σε όλους τους υποφορείς, δηλαδή σε κάθε πομπό η εξερχόμενη ροή δεδομένων χωρίζεται σε Νυποροές, όπου Ν– τον αριθμό των υποφορέων που έχουν εκχωρηθεί σε αυτόν τον πομπό.
Η κατανομή των υποφορέων μπορεί να αλλάξει δυναμικά κατά τη λειτουργία, γεγονός που καθιστά αυτόν τον μηχανισμό όχι λιγότερο ευέλικτο από τη μέθοδο πολυπλεξίας χρόνου.
Το σχήμα OFDM έχει πολλά πλεονεκτήματα. Πρώτον, μόνο ορισμένα υποκανάλια θα υπόκεινται σε επιλεκτική εξασθένηση, όχι ολόκληρο το σήμα. Εάν η ροή δεδομένων προστατεύεται από κωδικό διόρθωσης σφάλματος προώθησης, τότε αυτό το ξεθώριασμα είναι εύκολο να καταπολεμηθεί. Αλλά το πιο σημαντικό, το OFDM επιτρέπει την καταστολή της παρεμβολής μεταξύ των συμβόλων. Η διασυμβολική παρεμβολή έχει σημαντικό αντίκτυπο σε υψηλούς ρυθμούς δεδομένων, επειδή η απόσταση μεταξύ των bits (ή των συμβόλων) είναι μικρή.
Στο σχήμα OFDM, ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων μειώνεται κατά Ν φορές, που σας επιτρέπει να αυξήσετε το χρόνο μετάδοσης συμβόλων κατά Νμια φορά. Έτσι, εάν ο χρόνος μετάδοσης συμβόλων για τη ροή πηγής είναι Τ s , τότε η περίοδος του σήματος OFDM θα είναι ίση με NTμικρό. Αυτό σας επιτρέπει να μειώσετε σημαντικά τον αντίκτυπο των διασυμβολικών παρεμβολών. Κατά το σχεδιασμό ενός συστήματος Νεπιλέγεται έτσι ώστε η τιμή NTΤο s ξεπέρασε σημαντικά την εξάπλωση ριζικού μέσου τετραγώνου των καθυστερήσεων καναλιού.
εύρος ζώνης
εύρος ζώνης- ένα μετρικό χαρακτηριστικό που δείχνει την αναλογία του μέγιστου αριθμού μονάδων που διέρχονται (πληροφορίες, αντικείμενα, όγκος) ανά μονάδα χρόνου από ένα κανάλι, σύστημα, κόμβο.
Χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς:
- στις επικοινωνίες και την επιστήμη των υπολογιστών, το P.S είναι ο μέγιστος εφικτός αριθμός διαβιβαζόμενων πληροφοριών.
- στη μεταφορά PS - ο αριθμός των μονάδων μεταφοράς.
- στη μηχανολογία - ο όγκος του αέρα που διέρχεται (λάδι, γράσο).
Μπορεί να μετρηθεί σε διάφορες, μερικές φορές πολύ εξειδικευμένες, μονάδες - τεμάχια, bits/sec, τόνους, κυβικά κ.λπ.
Στην επιστήμη των υπολογιστών, ο ορισμός της απόδοσης συνήθως εφαρμόζεται σε ένα κανάλι επικοινωνίας και ορίζεται ως η μέγιστη ποσότητα πληροφοριών που μεταδίδονται ή λαμβάνονται ανά μονάδα χρόνου.
Το εύρος ζώνης είναι ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες από τη σκοπιά ενός χρήστη. Υπολογίζεται από την ποσότητα δεδομένων που το δίκτυο μπορεί, στο όριο, να μεταφέρει ανά μονάδα χρόνου από μια συσκευή που είναι συνδεδεμένη σε αυτό σε μια άλλη.
Χωρητικότητα καναλιού
Η υψηλότερη δυνατή ταχύτητα μετάδοσης πληροφοριών σε ένα δεδομένο κανάλι ονομάζεται απόδοση του. Η χωρητικότητα καναλιού είναι η ταχύτητα μετάδοσης πληροφοριών όταν χρησιμοποιείται η «καλύτερη» (βέλτιστη) πηγή, κωδικοποιητής και αποκωδικοποιητής για ένα δεδομένο κανάλι, επομένως χαρακτηρίζει μόνο το κανάλι.
Διανομή ενός διακριτού (ψηφιακού) καναλιού χωρίς παρεμβολές
C = log(m) bits/σύμβολο
όπου m είναι η βάση του κωδικού σήματος που χρησιμοποιείται στο κανάλι. Ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών διακριτό κανάλικανένας θόρυβος ( ιδανικό κανάλι) ισούται με τη χωρητικότητά του όταν τα σύμβολα στο κανάλι είναι ανεξάρτητα και όλα τα m σύμβολα του αλφαβήτου είναι εξίσου πιθανά (χρησιμοποιούνται εξίσου συχνά).
Εύρος ζώνης νευρωνικού δικτύου
Η απόδοση ενός νευρωνικού δικτύου είναι ο αριθμητικός μέσος όρος μεταξύ των όγκων των επεξεργασμένων και δημιούργησε πληροφορίες νευρικό σύστημαανά μονάδα χρόνου.
δείτε επίσης
- Κατάλογος χωρητικοτήτων διεπαφής δεδομένων
Ίδρυμα Wikimedia. 2010.
Δείτε τι είναι το "Bandwidth" σε άλλα λεξικά:
εύρος ζώνης- ροή νερού μέσω των εξαρτημάτων αποστράγγισης όταν η χοάνη εξόδου δεν έχει πλημμυρίσει. Πηγή: GOST 23289 94: Εξαρτήματα αποχέτευσης υγιεινής. Προδιαγραφές πρωτότυπο έγγραφο... Λεξικό-βιβλίο αναφοράς όρων κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης
Η συνολική ποσότητα πετρελαιοειδών που μπορεί να αντληθεί μέσω ενός αγωγού (μέσω τερματικού) ανά μονάδα χρόνου. Η χωρητικότητα αποθήκευσης μιας δεξαμενής (δεξαμενής) είναι η συνολική ποσότητα πετρελαιοειδών που μπορεί να αποθηκευτεί σε... ... Οικονομικό Λεξικό
διακίνηση- Κατανάλωση βάρους περιβάλλον εργασίαςμέσω της βαλβίδας. [GOST R 12.2.085 2002] απόδοση KV Ρυθμός ροής υγρού (m3/h), με πυκνότητα ίση με 1000 kg/m3, που διέρχεται από τον ρυθμιστικό φορέα με πτώση πίεσης κατά 1 kgf/cm2 Σημ. Ρεύμα... ... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή
Μέγιστο ποσόπληροφορίες που μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία ανά μονάδα χρόνου, μετρημένες σε bit/s... Ψυχολογικό Λεξικό
Παραγωγικότητα, δύναμη, αντίκτυπος, χωρητικότητα Λεξικό ρωσικών συνωνύμων ... Συνώνυμο λεξικό
εύρος ζώνης- - βλέπε Μηχανισμός σέρβις... Οικονομικό και μαθηματικό λεξικό
διακίνηση- Κατηγορία. Εργονομικά χαρακτηριστικά. Ιδιαιτερότητα. Η μέγιστη ποσότητα πληροφοριών που μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία ανά μονάδα χρόνου, μετρούμενη σε bit/s. Ψυχολογικό Λεξικό. ΤΟΥΣ. Κοντάκοφ. 2000... Μεγάλη ψυχολογική εγκυκλοπαίδεια
διακίνηση- Μέγιστο ποσό Οχημα, που μπορεί να ταξιδέψει σε ένα δεδομένο τμήμα του δρόμου σε μια συγκεκριμένη ώρα... Λεξικό Γεωγραφίας
διακίνηση- (1) δρόμοι μεγαλύτερος αριθμόςμονάδες επίγεια μεταφορά(εκατομμύρια ζεύγη τρένων), τα οποία αυτος ο δρομοςμπορεί να χάσει ανά μονάδα χρόνου (ώρα, ημέρα). (2) Π.σ. κανάλι επικοινωνίας μέγιστη ταχύτηταμετάδοση χωρίς σφάλματα (βλ.) από αυτό το κανάλι… … Μεγάλη Πολυτεχνική Εγκυκλοπαίδεια
διακίνηση - υψηλότερη ταχύτηταεξοπλισμός μετάδοσης δεδομένων από τον οποίο οι πληροφορίες εισέρχονται στη συσκευή αποθήκευσης χωρίς απώλειες, διατηρώντας παράλληλα την ταχύτητα δειγματοληψίας και την αναλογική ψηφιακό μετασχηματισμό. για συσκευές με παράλληλη αρχιτεκτονική διαύλου, απόδοση... ... Λεξικό εννοιών και όρων που διατυπώνονται σε κανονιστικά έγγραφα της ρωσικής νομοθεσίας
Η χωρητικότητα του καναλιού είναι η μέγιστη τιμή της ταχύτητας μετάδοσης πληροφοριών σε αυτό το κανάλι. Δηλαδή, η απόδοση χαρακτηρίζει τη δυνατότητα μετάδοσης πληροφοριών. Η παροχή καναλιού μετράται σε bit ανά δευτερόλεπτο (bps).
Από τη σχέση είναι σαφές ότι εάν η ισχύς του σήματος δεν ήταν περιορισμένη, τότε η απόδοση θα ήταν απείρως μεγάλη. Το εύρος ζώνης είναι μηδέν όταν ο λόγος σήματος προς θόρυβο P s / P w είναι ίσος με μηδέν. Καθώς αυτή η αναλογία αυξάνεται, η απόδοση αυξάνεται επ' αόριστον.
Αυτή η έκφραση δίνει ένα ανώτερο, φυσικά ανέφικτο όριο για τον ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών, καθώς η εξαγωγή της έκανε την υπόθεση της ιδανικής κωδικοποίησης ανθεκτικής στο θόρυβο, η οποία απαιτεί έναν απείρως μεγάλο χρόνο μεταφοράς πληροφοριών για την υλοποίησή της.
Ο Shannon απέδειξε επίσης ότι τα μηνύματα από οποιαδήποτε διακριτή πηγή μπορούν να κωδικοποιηθούν από σήματα z(t) στην είσοδο του καναλιού και να ανακατασκευαστούν από σήματα στην έξοδο καναλιού z"(t) με πιθανότητα σφάλματος αυθαίρετα κοντά στο μηδέν για το H"(a) Στην πρώτη περίπτωση, ο πομπός και ο δέκτης μπορεί να είναι πολύ απλοί και επομένως φθηνοί, καθώς εάν η χωρητικότητα του καναλιού υπερβαίνει κατά πολύ την απόδοση της πηγής, μπορείτε να περιοριστείτε στις απλούστερες μεθόδους μετάδοσης (κωδικοποίηση, διαμόρφωση) και λήψης (κυκλώματα απόφασης). και αποκτήστε επαρκή πιστότητα. Ωστόσο, αυτό χρησιμοποιεί ένα πολύ ακριβό κανάλι, καθώς μια ευρεία ζώνη συχνοτήτων ή μια υψηλή αναλογία σήματος προς θόρυβο είναι ακριβή. Στη δεύτερη περίπτωση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί φθηνότερο κανάλι με μικρότερη χωρητικότητα, αλλά απαιτούνται πιο προηγμένες μέθοδοι μετάδοσης και λήψης, π.χ. ακριβότερος πομπός και δέκτης. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι πρέπει να υπάρχει μια βέλτιστη αναλογία C και H"(a), στην οποία το συνολικό κόστος του διακριτού συστήματος μετάδοσης πληροφοριών είναι ελάχιστο. με την ανάπτυξη της ηλεκτρονικής τεχνολογίας, το κόστος των πομποδεκτών μειώνεται ταχύτερα από το κόστος των καναλιών επικοινωνίας, δηλαδή με την πάροδο του χρόνου μειώνεται η αναλογία C/H"(a). Σε αυτήν την περίπτωση, η χωρητικότητα του καναλιού είναι μεγαλύτερη από τη χωρητικότητα της πηγής, επομένως αυτό το κανάλι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση αναλογικών και ψηφιακών σημάτων. Το απόθεμα χωρητικότητας καναλιού, σε σύγκριση με τη χωρητικότητα της πηγής, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εφαρμογή στατιστικής ή ανθεκτικής στον θόρυβο κωδικοποίησης. Μετά την αξιολόγηση της απαιτούμενης απόδοσης σε κάθε τμήμα του δικτύου IP, είναι απαραίτητο να αποφασίσετε για την επιλογή του δικτύου OSI και των τεχνολογιών επιπέδου σύνδεσης. Σύμφωνα με τις επιλεγμένες τεχνολογίες, καθορίζονται τα καταλληλότερα μοντέλα εξοπλισμού δικτύου. Αυτή η ερώτηση είναι επίσης δύσκολη, καθώς η απόδοση εξαρτάται άμεσα από την απόδοση του υλικού και η απόδοση, με τη σειρά της, εξαρτάται από την αρχιτεκτονική του υλικού και του λογισμικού. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα κριτήρια και τις μεθόδους για την αξιολόγηση της χωρητικότητας των καναλιών και του εξοπλισμού σε δίκτυα IP. Από την εμφάνιση της θεωρίας της τηλεκίνησης, έχουν αναπτυχθεί πολλές μέθοδοι για τον υπολογισμό της χωρητικότητας του καναλιού. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις μεθόδους υπολογισμού που εφαρμόζονται σε δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος, ο υπολογισμός της απαιτούμενης απόδοσης στα δίκτυα πακέτων είναι αρκετά περίπλοκος και είναι απίθανο να παρέχει ακριβή αποτελέσματα. Πρώτα απ 'όλα, αυτό οφείλεται σε έναν τεράστιο αριθμό παραγόντων (ειδικά εγγενείς στα σύγχρονα δίκτυα πολλαπλών υπηρεσιών), οι οποίοι είναι αρκετά δύσκολο να προβλεφθούν. Στα δίκτυα IP, μια κοινή υποδομή χρησιμοποιείται συνήθως από πολλές εφαρμογές, καθεμία από τις οποίες μπορεί να χρησιμοποιεί το δικό της διαφορετικό μοτίβο κίνησης. Επιπλέον, μέσα σε μία συνεδρία, η κίνηση που μεταδίδεται προς την κατεύθυνση προς τα εμπρός μπορεί να διαφέρει από την κίνηση που μεταδίδεται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Επιπλέον, οι υπολογισμοί περιπλέκονται από το γεγονός ότι η ταχύτητα της κίνησης μεταξύ μεμονωμένων κόμβων δικτύου μπορεί να αλλάξει. Ως εκ τούτου, στις περισσότερες περιπτώσεις κατά την κατασκευή δικτύων, η αξιολόγηση χωρητικότητας καθορίζεται στην πραγματικότητα από τις γενικές συστάσεις των κατασκευαστών, τις στατιστικές μελέτες και την εμπειρία άλλων οργανισμών. Γίνετε μέλος του Προγράμματος Συνεργατών Aktiv-SB και θα λάβετε: Πληρωμή με δόσεις για είδη αποθήκης (με την προϋπόθεση παροχής πλήρους πακέτου εγγράφων). Τοποθέτηση της εταιρείας στην ενότητα "Εγκατάσταση", κατά την αγορά εξοπλισμού μηνιαίως με ποσό άνω των 100.000 ρούβλια. Επιστροφή μετρητών στο πλαίσιο του προγράμματος Bonus έως και 5% του ποσού αγοράς Για να προσδιορίσετε λίγο πολύ με ακρίβεια πόσο εύρος ζώνης απαιτείται για το δίκτυο που σχεδιάζεται, πρέπει πρώτα να γνωρίζετε ποιες εφαρμογές θα χρησιμοποιηθούν. Στη συνέχεια, για κάθε εφαρμογή, θα πρέπει να αναλύσετε πώς θα μεταφερθούν δεδομένα κατά τις επιλεγμένες χρονικές περιόδους και ποια πρωτόκολλα χρησιμοποιούνται για αυτό. Για ένα απλό παράδειγμα, εξετάστε τις εφαρμογές σε ένα μικρό εταιρικό δίκτυο. Ας υποθέσουμε ότι υπάρχουν 300 υπολογιστές εργασίας και ο ίδιος αριθμός τηλεφώνων IP στο δίκτυο. Προβλέπεται η χρήση των ακόλουθων υπηρεσιών: email, IP τηλεφωνία, βιντεοπαρακολούθηση (Εικ. 1). Για την παρακολούθηση βίντεο χρησιμοποιούνται 20 κάμερες, από τις οποίες μεταδίδονται ροές βίντεο στον διακομιστή. Ας προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε το μέγιστο εύρος ζώνης που απαιτείται για όλες τις υπηρεσίες στα κανάλια μεταξύ των μεταγωγέων πυρήνα του δικτύου και στις διασταυρώσεις με καθέναν από τους διακομιστές. Θα πρέπει να σημειωθεί αμέσως ότι όλοι οι υπολογισμοί πρέπει να εκτελούνται για το χρόνο της μεγαλύτερης δικτυακής δραστηριότητας των χρηστών (στη θεωρία τηλεκίνησης - ώρες αιχμής), καθώς συνήθως σε τέτοιες περιόδους η απόδοση του δικτύου είναι πιο σημαντική και οι καθυστερήσεις και οι αστοχίες στη λειτουργία της εφαρμογής σχετίζονται με η έλλειψη εύρους ζώνης είναι απαράδεκτη. Σε οργανισμούς, το μεγαλύτερο φόρτο στο δίκτυο μπορεί να συμβεί, για παράδειγμα, στο τέλος της περιόδου αναφοράς ή κατά τη διάρκεια μιας εποχικής εισροής πελατών, όταν γίνεται ο μεγαλύτερος αριθμός τηλεφωνικών κλήσεων και αποστέλλονται τα περισσότερα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ Τηλεφωνία και βιντεοεπιτήρηση Για να υπολογίσετε την απαιτούμενη απόδοση για την τηλεφωνική κίνηση, υποθέστε ότι κατά τη διάρκεια της αιχμής δραστηριότητας ο αριθμός των ταυτόχρονων συνδέσεων που διέρχονται από την πύλη μπορεί να φτάσει τις 100. Όταν χρησιμοποιείτε τον κωδικοποιητή G.711 σε δίκτυα Ethernet, η ταχύτητα μιας ροής, λαμβάνοντας υπόψη τις επικεφαλίδες και την υπηρεσία πακέτα, είναι περίπου 100 kbit/s. Έτσι, σε περιόδους μεγαλύτερης δραστηριότητας χρήστη, το απαιτούμενο εύρος ζώνης στον πυρήνα του δικτύου θα είναι 10 Mbit/s. Η κίνηση της βιντεοεπιτήρησης υπολογίζεται πολύ απλά και με ακρίβεια. Ας πούμε ότι στην περίπτωσή μας, οι βιντεοκάμερες μεταδίδουν ροές 4 Mbit/s η καθεμία. Το απαιτούμενο εύρος ζώνης θα είναι ίσο με το άθροισμα των ταχυτήτων όλων των ροών βίντεο: 4 Mbit/s x 20 κάμερες = 80 Mbit/s. Το μόνο που μένει είναι να αθροιστούν οι προκύπτουσες μέγιστες τιμές για κάθε μία από τις υπηρεσίες δικτύου: 600 + 10 + 80 = 690 Mbit/s. Αυτό θα είναι το απαιτούμενο εύρος ζώνης στον πυρήνα του δικτύου. Ο σχεδιασμός θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει τη δυνατότητα κλιμάκωσης έτσι ώστε τα κανάλια επικοινωνίας να μπορούν να εξυπηρετούν την κίνηση ενός αναπτυσσόμενου δικτύου για όσο το δυνατόν περισσότερο. Στο παράδειγμά μας, θα είναι αρκετό να χρησιμοποιήσουμε Gigabit Ethernet για να ανταποκριθούμε στις απαιτήσεις των υπηρεσιών και ταυτόχρονα να μπορούμε να αναπτύξουμε απρόσκοπτα το δίκτυο συνδέοντας περισσότερους κόμβους Φυσικά, το παράδειγμα που δίνεται απέχει πολύ από το να είναι τυπικό - κάθε περίπτωση πρέπει να εξετάζεται χωριστά. Στην πραγματικότητα, η τοπολογία του δικτύου μπορεί να είναι πολύ πιο περίπλοκη (Εικ. 2) και πρέπει να γίνει εκτίμηση χωρητικότητας για κάθε τμήμα του δικτύου. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η κίνηση VoIP (τηλεφωνία IP) κατανέμεται όχι μόνο από τηλέφωνα στον διακομιστή, αλλά και απευθείας μεταξύ τηλεφώνων. Επιπλέον, η δραστηριότητα του δικτύου μπορεί να διαφέρει σε διαφορετικά τμήματα του οργανισμού: η υπηρεσία τεχνικής υποστήριξης πραγματοποιεί περισσότερες τηλεφωνικές κλήσεις, το τμήμα έργου χρησιμοποιεί e-mail πιο ενεργά από άλλα, το τμήμα μηχανικών καταναλώνει περισσότερη κίνηση στο Διαδίκτυο από άλλα, κ.λπ. Ως αποτέλεσμα, ορισμένα μέρη του δικτύου ενδέχεται να απαιτούν περισσότερο εύρος ζώνης από άλλα. Στο παράδειγμά μας, κατά τον υπολογισμό του ρυθμού ροής τηλεφωνίας IP, λάβαμε υπόψη τον κωδικοποιητή που χρησιμοποιήθηκε και το μέγεθος της κεφαλίδας του πακέτου. Αυτή είναι μια σημαντική λεπτομέρεια που πρέπει να θυμάστε. Ανάλογα με τη μέθοδο κωδικοποίησης (που χρησιμοποιούνται κωδικοποιητές), την ποσότητα των δεδομένων που μεταδίδονται σε κάθε πακέτο και τα πρωτόκολλα του επιπέδου σύνδεσης που χρησιμοποιούνται, διαμορφώνεται η συνολική απόδοση της ροής. Είναι η συνολική διεκπεραίωση που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την εκτίμηση της απαιτούμενης διακίνησης δικτύου. Αυτό είναι πιο σχετικό για την τηλεφωνία IP και άλλες εφαρμογές που χρησιμοποιούν μετάδοση σε πραγματικό χρόνο ροών χαμηλής ταχύτητας, στις οποίες το μέγεθος των κεφαλίδων πακέτων είναι σημαντικό μέρος του μεγέθους ολόκληρου του πακέτου. Για λόγους σαφήνειας, ας συγκρίνουμε δύο ροές VoIP (βλ. πίνακα). Αυτές οι ροές χρησιμοποιούν την ίδια συμπίεση, αλλά διαφορετικά μεγέθη ωφέλιμου φορτίου (στην πραγματικότητα, η ροή ψηφιακού ήχου) και διαφορετικά πρωτόκολλα επιπέδου σύνδεσης. Ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων στην καθαρή του μορφή, χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι κεφαλίδες του πρωτοκόλλου δικτύου (στην περίπτωσή μας, μια ροή ψηφιακού ήχου), είναι χρήσιμο εύρος ζώνης. Όπως μπορείτε να δείτε από τον πίνακα, με την ίδια χρήσιμη απόδοση των ροών, η συνολική τους απόδοση μπορεί να ποικίλλει πολύ. Έτσι, κατά τον υπολογισμό της απαιτούμενης χωρητικότητας δικτύου για τηλεφωνικές κλήσεις κατά τη διάρκεια φορτίων αιχμής, ειδικά για τηλεπικοινωνιακούς φορείς, η επιλογή των πρωτοκόλλων καναλιών και των παραμέτρων ροής παίζει σημαντικό ρόλο. Η επιλογή των πρωτοκόλλων επιπέδου σύνδεσης συνήθως δεν αποτελεί πρόβλημα (σήμερα τίθεται πιο συχνά το ερώτημα πόσο εύρος ζώνης πρέπει να έχει ένα κανάλι Ethernet), αλλά η επιλογή του σωστού εξοπλισμού μπορεί να προκαλέσει δυσκολίες ακόμη και σε έναν έμπειρο μηχανικό. Η ανάπτυξη των τεχνολογιών δικτύου, μαζί με τις αυξανόμενες απαιτήσεις των εφαρμογών για εύρος ζώνης δικτύου, αναγκάζει τους κατασκευαστές εξοπλισμού δικτύου να αναπτύξουν συνεχώς νέες αρχιτεκτονικές λογισμικού και υλικού. Συχνά, από έναν μόνο κατασκευαστή υπάρχουν φαινομενικά παρόμοια μοντέλα εξοπλισμού, αλλά σχεδιασμένα για την επίλυση διαφορετικών προβλημάτων δικτύου. Πάρτε, για παράδειγμα, διακόπτες Ethernet: οι περισσότεροι κατασκευαστές, μαζί με τους συμβατικούς διακόπτες που χρησιμοποιούνται σε επιχειρήσεις, διαθέτουν διακόπτες για τη δημιουργία δικτύων αποθήκευσης δεδομένων, την οργάνωση υπηρεσιών χειριστή κ.λπ. Τα μοντέλα της ίδιας κατηγορίας τιμών διαφέρουν ως προς την αρχιτεκτονική τους, «προσαρμοσμένα» για συγκεκριμένες εργασίες. Εκτός από τη συνολική απόδοση, η επιλογή του εξοπλισμού θα πρέπει επίσης να βασίζεται σε υποστηριζόμενες τεχνολογίες. Ανάλογα με τον τύπο του υλικού, ένα συγκεκριμένο σύνολο λειτουργιών και τύπων κίνησης μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία σε επίπεδο υλικού χωρίς τη χρήση πόρων CPU και μνήμης. Ταυτόχρονα, η κίνηση από άλλες εφαρμογές θα υποβάλλεται σε επεξεργασία σε επίπεδο λογισμικού, γεγονός που μειώνει σημαντικά τη συνολική απόδοση και, κατά συνέπεια, τη μέγιστη απόδοση. Για παράδειγμα, οι διακόπτες πολλαπλών επιπέδων, χάρη στην περίπλοκη αρχιτεκτονική υλικού τους, είναι ικανοί να μεταδίδουν πακέτα IP χωρίς να μειώνουν την απόδοση όταν όλες οι θύρες είναι στο μέγιστο φορτίο. Επιπλέον, εάν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε πιο περίπλοκη ενθυλάκωση (GRE, MPLS), τότε τέτοιοι διακόπτες (τουλάχιστον φθηνά μοντέλα) είναι απίθανο να μας ταιριάζουν, καθώς η αρχιτεκτονική τους δεν υποστηρίζει τα αντίστοιχα πρωτόκολλα και στην καλύτερη περίπτωση τέτοια ενθυλάκωση θα γίνει στο κόστος του κεντρικού επεξεργαστή χαμηλή παραγωγικότητα. Επομένως, για να λύσουμε τέτοια προβλήματα, μπορούμε να εξετάσουμε, για παράδειγμα, δρομολογητές των οποίων η αρχιτεκτονική βασίζεται σε έναν κεντρικό επεξεργαστή υψηλής απόδοσης και εξαρτάται σε μεγαλύτερο βαθμό από την εφαρμογή λογισμικού και όχι υλικού. Σε αυτήν την περίπτωση, σε βάρος της μέγιστης απόδοσης, έχουμε μια τεράστια γκάμα υποστηριζόμενων πρωτοκόλλων και τεχνολογιών που δεν υποστηρίζονται από διακόπτες στην ίδια κατηγορία τιμής. Στην τεκμηρίωση για τον εξοπλισμό τους, οι κατασκευαστές συχνά υποδεικνύουν δύο μέγιστες τιμές απόδοσης: η μία εκφράζεται σε πακέτα ανά δευτερόλεπτο και η άλλη σε bit ανά δευτερόλεπτο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μεγαλύτερο μέρος της απόδοσης του εξοπλισμού δικτύου δαπανάται, κατά κανόνα, στην επεξεργασία κεφαλίδων πακέτων. Σε γενικές γραμμές, ο εξοπλισμός πρέπει να λάβει το πακέτο, να βρει μια κατάλληλη διαδρομή μεταγωγής για αυτό, να δημιουργήσει μια νέα κεφαλίδα (αν είναι απαραίτητο) και να το μεταδώσει περαιτέρω. Προφανώς, σε αυτή την περίπτωση δεν παίζει ρόλο ο όγκος των δεδομένων που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου, αλλά ο αριθμός των πακέτων. Εάν συγκρίνετε δύο ροές που μεταδίδονται με την ίδια ταχύτητα αλλά με διαφορετικά μεγέθη πακέτων, τότε η ροή με μικρότερο μέγεθος πακέτου θα απαιτεί μεγαλύτερη απόδοση για μετάδοση. Αυτό το γεγονός θα πρέπει να ληφθεί υπόψη εάν, για παράδειγμα, ένας μεγάλος αριθμός ροών τηλεφωνίας IP υποτίθεται ότι χρησιμοποιείται στο δίκτυο - η μέγιστη απόδοση σε bit ανά δευτερόλεπτο εδώ θα είναι πολύ μικρότερη από τη δηλωθείσα. Είναι σαφές ότι με μικτή κίνηση, και ακόμη και λαμβάνοντας υπόψη πρόσθετες υπηρεσίες (NAT, VPN), όπως συμβαίνει στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, είναι πολύ δύσκολο να υπολογιστεί το φορτίο στους πόρους του εξοπλισμού. Συχνά, οι κατασκευαστές εξοπλισμού ή οι συνεργάτες τους φορτώνουν διαφορετικά μοντέλα υπό διαφορετικές συνθήκες και δημοσιεύουν τα αποτελέσματα στο Διαδίκτυο με τη μορφή συγκριτικών πινάκων. Η εξοικείωση με αυτά τα αποτελέσματα απλοποιεί πολύ το έργο της επιλογής του κατάλληλου μοντέλου. Εάν ο επιλεγμένος εξοπλισμός δικτύου είναι αρθρωτός, τότε εκτός από την ευέλικτη διαμόρφωση και την επεκτασιμότητα που υπόσχεται ο κατασκευαστής, μπορείτε να έχετε πολλές παγίδες. Όταν επιλέγετε μονάδες, θα πρέπει να διαβάσετε προσεκτικά την περιγραφή τους ή να συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή. Δεν αρκεί να καθοδηγείτε μόνο από τον τύπο των διεπαφών και τον αριθμό τους - πρέπει επίσης να εξοικειωθείτε με την αρχιτεκτονική της ίδιας της ενότητας. Για παρόμοιες μονάδες, δεν είναι ασυνήθιστο ότι κατά τη μετάδοση κίνησης, ορισμένες μπορούν να επεξεργάζονται πακέτα αυτόνομα, ενώ άλλες απλώς προωθούν πακέτα στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας για περαιτέρω επεξεργασία (ανάλογα, για εξωτερικά πανομοιότυπες μονάδες, η τιμή για αυτά μπορεί να διαφέρει αρκετές φορές ). Στην πρώτη περίπτωση, η συνολική απόδοση του εξοπλισμού και, κατά συνέπεια, η μέγιστη απόδοση του είναι υψηλότερη από τη δεύτερη, καθώς ο κεντρικός επεξεργαστής μετατοπίζει μέρος της εργασίας του στους επεξεργαστές των μονάδων. Επιπλέον, ο αρθρωτός εξοπλισμός έχει συχνά αρχιτεκτονική μπλοκαρίσματος (όταν η μέγιστη απόδοση είναι χαμηλότερη από τη συνολική ταχύτητα όλων των θυρών). Αυτό οφείλεται στην περιορισμένη χωρητικότητα του εσωτερικού διαύλου μέσω του οποίου οι μονάδες ανταλλάσσουν κίνηση μεταξύ τους. Για παράδειγμα, εάν ένας αρθρωτός διακόπτης έχει εσωτερικό δίαυλο 20 Gbps, η κάρτα γραμμής Gigabit Ethernet 48 θυρών του μπορεί να χρησιμοποιήσει μόνο 20 θύρες όταν είναι πλήρως φορτωμένη. Θα πρέπει επίσης να έχετε υπόψη σας τέτοιες λεπτομέρειες και να διαβάσετε προσεκτικά την τεκμηρίωση όταν επιλέγετε εξοπλισμό. Κατά το σχεδιασμό δικτύων IP, το εύρος ζώνης είναι μια βασική παράμετρος που θα καθορίσει την αρχιτεκτονική του δικτύου στο σύνολό του. Για πιο ακριβή εκτίμηση της απόδοσης, μπορείτε να ακολουθήσετε τις ακόλουθες συστάσεις: Ως αποτέλεσμα, με τη σωστή επιλογή τεχνολογιών και εξοπλισμού, μπορείτε να είστε σίγουροι ότι το δίκτυο θα ικανοποιήσει πλήρως τις απαιτήσεις όλων των εφαρμογών και, όντας αρκετά ευέλικτο και επεκτάσιμο, θα διαρκέσει για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Μηχανικός συστήματος στην INTELCOM Line Κριτήρια αξιολόγησης εύρους ζώνης
Παράδειγμα υπολογισμού εύρους ζώνης
Επιστρέφοντας στο παράδειγμά μας, σκεφτείτε μια υπηρεσία email. Χρησιμοποιεί πρωτόκολλα που τρέχουν πάνω από το TCP, που σημαίνει ότι ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων προσαρμόζεται συνεχώς για να καταλαμβάνει όλο το διαθέσιμο εύρος ζώνης. Έτσι, θα ξεκινήσουμε από τη μέγιστη τιμή καθυστέρησης για την αποστολή ενός μηνύματος - ας πούμε ότι 1 δευτερόλεπτο θα είναι αρκετό για να κάνει τον χρήστη άνετο. Στη συνέχεια, πρέπει να υπολογίσετε το μέσο μέγεθος του μηνύματος που στάλθηκε. Ας υποθέσουμε ότι κατά τη διάρκεια της αιχμής δραστηριότητας, τα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου θα περιέχουν συχνά διάφορα συνημμένα (αντίγραφα τιμολογίων, αναφορές κ.λπ.), οπότε για το παράδειγμά μας θα πάρουμε το μέσο μέγεθος μηνύματος στα 500 KB. Τέλος, η τελευταία παράμετρος που πρέπει να επιλέξουμε είναι ο μέγιστος αριθμός υπαλλήλων που μπορούν να στείλουν ταυτόχρονα μηνύματα. Ας πούμε ότι σε περιόδους έκτακτης ανάγκης, οι μισοί εργαζόμενοι πατούν ταυτόχρονα το κουμπί "Αποστολή" στο πρόγραμμα-πελάτη email. Η απαιτούμενη μέγιστη απόδοση για την επισκεψιμότητα email θα είναι τότε (500 kB x 150 hosts)/1 s = 75.000 kB/s ή 600 Mbps. Από εδώ μπορούμε αμέσως να συμπεράνουμε ότι για να συνδέσετε τον διακομιστή αλληλογραφίας στο δίκτυο είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα κανάλι Gigabit Ethernet. Στον πυρήνα του δικτύου, αυτή η τιμή θα είναι ένας από τους όρους που αποτελούν τη συνολική απαιτούμενη απόδοση.
Άλλες εφαρμογές -τηλεφωνία και βιντεοπαρακολούθηση- είναι παρόμοιες στη δομή μετάδοσης ροής: και οι δύο τύποι κίνησης μεταδίδονται χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο UDP και έχουν λίγο πολύ σταθερό ρυθμό μετάδοσης. Οι βασικές διαφορές είναι ότι στην τηλεφωνία οι ροές είναι αμφίδρομες και περιορίζονται από την ώρα της κλήσης, ενώ στη βιντεοπαρακολούθηση οι ροές μεταδίδονται προς μία κατεύθυνση και, κατά κανόνα, είναι συνεχείς.
Χρησιμοποιήσιμο και πλήρης απόδοση
Επιλογή εξοπλισμού
Συνολική απόδοση εξοπλισμού
Παγίδες αρθρωτού εξοπλισμού
