Понятие информационного потока в компьютерной сети
Информационным потоком (data flow, data stream) называют последовательность данных, объединенных набором общих признаков, который выделяет эти данные из общего сетевого трафика. Данные могут быть представлены в виде последовательности байтов или объединены в более крупные единицы данных – пакеты, кадры, ячейки. Например, все данные, поступающие от одного компьютера, можно определить как единый поток, а можно представить как совокупность нескольких подпотоков, каждый из которых в качестве дополнительного признака имеет адрес назначения. Каждый из этих подпотоков, в свою очередь, можно разделить на еще более мелкие подпотоки данных, например, относящихся к разным сетевым приложениям – электронной почте, копированию файлов, обращению к веб-серверу.
В задаче коммутации, суть которой – передача данных из одного конечного узла в другой, при определении потоков в роли обязательных признаков потока, очевидно, должны выступать адрес отправителя и адрес назначения данных. Тогда каждой паре конечных узлов будет соответствовать один поток и один маршрут. Но не всегда достаточно определить поток только парой адресов. Если на одной и той же паре конечных узлов выполняется несколько взаимодействующих по сети приложений, поток данных между двумя конечными узлами должен быть разделен на несколько подпотоков со своими маршрутами. Выбор пути должен осуществляться с учетом характера передаваемых данных. Кроме того, даже для данных, предъявляющих к сети одинаковые требования, может прокладываться несколько маршрутов, чтобы за счет распараллеливания добиться одновременного использования различных каналов и тем самым ускорить передачу данных. В данном случае необходимо «пометить» данные, которые будут направляться по каждому из этих маршрутов.
Признаки потока могут иметь глобальное или локальное значение. В первом случае они однозначно определяют поток в пределах всей сети, а во втором – в пределах одного транзитного узла. Пара уникальных адресов конечных узлов для идентификации потока – это пример глобального признака. Пример локального признак – номер (идентификатор) интерфейса устройства, с которого поступили данные.
Существует особый тип признака – метка потока. Метка может иметь глобальное значение, уникально определяющее поток в пределах сети. В таком случае она в неизменном виде закрепляется за потоком на всем протяжении его пути следования от узла источника до узла назначения. В некоторых технологиях используются локальные метки потока, значения которых динамически меняются при передаче данных от одного узла к другому.
Определить потоки – это значит задать для них набор отличительных признаков, на основании которых коммутаторы смогут направлять потоки по предназначенным для них маршрутам.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Информационные потоки в локально-вычислительной сети.
Рассмотрим структуру учебного заведения (рис. 1.2). Во главе стоит директор(кабинет директора). В структуру учебного заведения входят четыре отдела. Каждый отдел имеет в подчинении разное количество сотрудников. В учебном заведении существуют три типа потоков информации: распоряжения, доклады, оперативная информация.
Отделы учебного заведения:
-учебный отдел — занимается учебой школьников ( кабинеты: Русского языка, химии, биологии, математики, информатики, иностранного языка, истории, физики, алгебры, музыки);
-оформление учеников – принимает, переводит новых учеников, распределяет их (кабинеты директора, бухгалтерия);
-информационной и технической поддержки – поддерживает работоспособность работников учебного заведения (кабинет директора);
-финансовый – обеспечивает выдачу зарплаты сотрудникам (кабинеты бухгалтерии);
Всего в учебном заведении задействовано 75 персональных компьютеров.
Рисунок 1.2 – Функциональная схема
Размещение сервера.
В отличие от установки одноранговой сети, при построении ЛВС с сервером возникает ещё один вопрос – где лучше всего установить сервер.
На выбор места влияет несколько факторов:
-необходимость обеспечить постоянный доступ к серверу для технического обслуживания;
-по соображениям защиты информации требуется ограничить доступ к серверу посторонних лиц.
Таким образом, выбрано единственное, возможное место установки сервера, не требующее перестройки внутренних помещений. Сервер было решено установить в специально выделенном небольшом помещении на в 2 этаже (серверная), так как только это помещение удовлетворяет требованиям, т.е. будет обеспечивать постоянный доступ сотрудников данного отдела к серверу, помещение данного отдела в свою очередь изолировано от других, следовательно, доступ к серверу посторонних лиц будет ограничен.
Расчёт основных характеристик сети.
Расчет конфигурации сетей Ethernet.
Типовые правила построения сетей Ethernet, такие как «правило 5-4-3» для коаксиальных сред или «правило 4-х хабов» для витой пары и оптоволокна гарантируют корректность построения сети с большим запасом. Так, время двойного оборота (PDV) для сети из 5-ти коаксиальных сегментов по 500 метров каждый (10Base-5) составляет 537 битовых интервалов, что на 38 bt меньше времени передачи кадра минимальной длины (575bt). В соответствии с рекомендациями IEEE, для корректной работы сети достаточно запаса в 4 битовых интервала, а минимальный запас составляет 2 битовых интервала.
Таким образом, в ряде случаев можно построить корректно работающую сеть и без соблюдения вышупомянутых типовых правил. Другим случаем, когда необходимо рассчитывать конфигурацию сети является построение гетерогенной сети на основе различных типов кабеля, например коаксиала и оптоволокна. Как известно, для этих случаев никаких типовых правил не предусмотрено.
Чтобы сеть Ethernet корректно работала необходимо выполнение следующих условий:
—количество станций в сети-не более 1024;
—максимальная длина каждого сегмента-не более оговоренной в соответствующем стандарте физического уровня;
—время двойного оборота сигнала (Path Delay Time,PDV) между двумя наиболее удаленными друг от друга узлами сети не должно превышать 575 битовых интервалов;
—сокращение межкадрового интервала IPG (Path Variability Value,PVV) при прохождении сигнала через все повторители не должно превышать 50%, т.е. 96/2=48 битовых интервалов.
Корректность сети проверяется расчетом PDV и PVV в соответствии с исходными данными для расчета, приводимыми комитетом IEEE 802.3.
Левый сегмент сегмент 1: 15.3+100*0.113=26.6 bt(битовых интервалов)
Промежуточный сегмент 2: 33.5+1000*0.1=133.5 bt
Промежуточный сегмент 3: 24+500*0.1=74 bt
Промежуточный сегмент 4: 24+500*0.1=74 bt
Промежуточный сегмент 5: 24+600*0.1=84 bt
Правый сегмент 6: 165+100*0.113=176.3 bt
Итого: PDV=568.4 bt,т.е. менее 575 bt (запас составляет более 6-ти bt, в то время как в соответствии с рекомендациями IEEE достаточно 2-4 bt).
Левый сегмент сегмент 1: 10.5 bt(битовых интервалов)
Промежуточный сегмент 2: 8 bt
Промежуточный сегмент 3: 2 bt
Промежуточный сегмент 4: 2 bt
Промежуточный сегмент 5: 2 bt
Итого : PVV=24.5 bt,что меньше предельного значения в 49 bt.
Таким образом,хотя сеть и имеет диаметр более 2500 метров (2800 м) и свыше 4-х повторителей, расчет показывает, что сеть будет работать корректно и с большим запасом.
Расчёт максимально допустимого расстояния между наиболее удаленными объектами.
Еп.min=72 бит — минимальная длина пакета (кадра);
Vk=10 Мбит/с — скорость передача данных по витой паре (передающая среда в сети);
Vc – 908461993,9 км/с — скорость распространения сигнала в передающей среде;
Tn≥2 Тс.max, т.е. время передачи пакета (Тп) должно быть более чем вдвое больше, чем время распространения сигнала (Тс.max) между наиболее удаленными станциями сети.
Условие Tn≥2Тс.max означает, что от длины пакета решающим образом зависит общая протяженность сети, в которой реализован метод доступа CSMA/CD.
Оценка производительности сети.
Вопрос об оценке производительности сетей, использующих случайный метод доступа CSMA/CD, не очевиден из-за того, что существуют несколько различных показателей. Прежде всего, следует упомянуть три связанные между собой показателя, характеризующие производительность сети в идеальном случае – при отсутствии коллизий и при передаче непрерывного потока пакетов, разделенных только межпакетным интервалом IPG. Очевидно, такой режим реализуется, если один из абонентов активен и передает пакеты с максимально возможной скоростью. Неполное использование пропускной способности в этом случае связано, кроме существования интервала IPG, с наличием служебных полей в пакете Ethernet.
Пакет максимальной длины является наименее избыточным по относительной доле служебной информации. Он содержит 12304 бит (включая интервал IPG), из которых 12000 являются полезными данными.
Поэтому максимальная скорость передачи пакетов (или, иначе, скорость в кабеле – wire speed) составит в случае сети Ethernet
10 24 бит/с /12208 бит =81300.81 20 пакет/с
Пропускная способность представляет собой скорость передачи полезной информации и в данном случае будет равна
81300.81 20 *1500байт = 1219.5 28 Мбайт/с
Наконец, эффективность использования физической скорости передачи сети, в случае Ethernet равной 10 Мбит/с, по отношению только к полезным данным составит
81300.81 20 пакет/с * 12208 бит/10 24 бит/c = 99,25%
При передаче пакетов минимальной длины существенно возрастает скорость в кабеле, что означает всего лишь факт передачи большого числа коротких пакетов. В то же время пропускная способность и эффективность заметно (почти в два раза) ухудшаются из-за возрастания относительной доли служебной информации.
При передаче пакетов минимальной длины (с учетом интервала IPG-72 байта, из которых только 46 байт несут полезную информацию)возрастает скорость в кабеле (13888888,8пакет/с вместо 81300.81 20 пакет/с), что означает всего лишь факт передачи большого числа коротких пакетов. В то же время пропускная способность(208333,3 Мбайт/с вместо 1219.5 28 Мбайт/с)и эффективность(1,6% вместо 99,25%) заметно улучшаются.
Составление блок схемы.
Рисунок 1.4 — График загрузки сети
Выбор типа кабельной системы.
Дата добавления: 2018-05-02 ; просмотров: 681 ; Мы поможем в написании вашей работы!