Пропускная способность компьютерных сетей это

Топология сети и расчет пропускной способности

На протяжении многих лет проведения занятий со слушателями на тему проектирования систем видеонаблюдения выработался как подход, так и система критериев, позволяющих решать задачи, стоящие перед CCTV.

Но как бы не были эффективны любые занятия, они всегда ограничены во времени и в средствах донесения информации до слушателей. В связи с этим инициативной группой был разработан интернет-ресурс http://www.project.polyset.ru, посвященный проектированию систем видеонаблюдения. Материалы интернет-портала будут охватывать темы, связанные с разработкой технического задания на проектирование, непосредственно проектирование видеосистем с использованием IP, HD SDI и аналоговых камер, включая варианты решения большого круга прикладных задач.

В настоящее время интернет-портал только начинает свою работу, а мы, в свою очередь, будем публиковать в журнале « Алгоритм безопасности» наиболее интересные, по нашему мнению, материалы.

ТОПОЛОГИЯ СЕТИ И ЕЕ РЕАЛИЗАЦИЯ

В компьютерных сетях расположение оборудования относительно друг друга и способы соединения его линиями связи называют топологией ( конфигурацией, структурой) сети.

Топология определяет требования к оборудованию, типу используемого кабеля или Wi-Fi устройств, надежности работы и возможности масштабируемости ( расширения) сети.

Топология информационной сети -направление потоков между активными и пассивными узлами ( включая оконечные устройства), а также скорость передачи информации по ним.

Топология физической сети — схема расположения оконечного оборудования, серверов, точек беспроводного доступа, маршруты прокладки кабельных трасс и структура беспроводных сетей.

Рис. 1. Древовидное построение сети

Различают сети шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры. В системах видеонаблюдения наиболее распространенными являются древовидное соединение ( рис. 1) и соединение типа « звезда» ( рис. 2). Но поскольку структура сети, в основном, соответствует объекту охраны, то чаще всего сети бывают смешанной конфигурации.

РАЗРАБОТКА ТОПОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СЕТИ

Топология информационной сети создается на основе информации о трех ее составляющих:

■ величина максимального потока, создаваемого всеми видеокамерами системы видеонаблюдения;

■ величина максимального потока, который способна транслировать сеть ( пропускная способность);

■ величина максимального потока на один порт, который способно обеспечить сетевое оборудование. Проектирование сети системы IP-видеонаблюдения начинают с нахождения максимальных информационных потоков, создаваемых всеми видеокамерами системы. Результирующее значение потока от каждой камеры зависит от ее разрешающей способности, от используемых кодеков сжатия, выбранной частоты кадров, интенсивности движения в поле зрения камеры. Кроме изображения камера может транслировать и звук, что не значительно, но, тем не менее, увеличивает общий трафик.

Рис. 2. Конфигурация типа « звезда»

Нахождение суммарного значения максимальных информационных потоков на начальном этапе проектирования позволяет:

■ определить количество информационных подсетей, с помощью которых можно доставить весь объем видео и аудио информации от камер до сервера ( серверов);

■ разработать структуру и состав информационной подсети.

1) Определение общей скорости информационного потока

Для определения скорости информационного потока от каждой камеры можно использовать калькулятор, размещенный на сайте Axis Communications или воспользоваться таблицами 1 и 2.

Приведенные в таблице скорости потоков соответствуют интенсивности движения в кадре выше среднего значения при степени сжатия, не создающего видимые артефакты на изображении.

Выбор кодека потокового ( Н.264) или покадрового (MJPEG ) сжатия определяется задачами, стоящими перед видеокамерой, и необходимостью детального ( покадрового) просмотра записанного архива.

При установке видеокамеры в казино и других местах, где скорость изменения сюжета в кадре высокая, использовать H.264 нецелесообразно.

В случаях, когда интенсивность движения перед видеокамерой может существенно увеличиться, например, на станциях метрополитена в часы пик, скорость потока для кодека MJPEG может возрасти на 15-20%, а для H.264 — до двух раз.

Суммарную скорость информационных потоков от всех IP-видеокамер определяем как:

B — суммарная скорость потоков от всех видеокамер;
V (i , j) — скорость j-го « потока» от i /-ой видеокамеры;
k — общее количество « потоков», передаваемых камерой;
n — общее количество IP-видеокамер.

Термин « потоки», используемый в меню IP-камер для задания характеристик дополнительным потокам и выбора их количества, возьмем в кавычки. Связано это с тем, что от камеры идет всего один цифровой поток. При формировании этого потока информация об основном и дополнительных « потоках» будет преобразовываться в пакеты со своими адресами доставки. И уже эти пакеты в общем информационном потоке передаются по сети.

Для увеличения надежности работы сети, в части предотвращения непредвиденных перегрузок от изменения интенсивности движения перед видеокамерами, целесообразно значение скорости потока увеличить на 25-30%.

2) Выбор пропускной способности сети

Пропускная способность сети определяется выбранной средой передачи сигнала. В качестве среды передачи сигнала используются различные виды кабелей: коаксиальный кабель, кабель на основе экранированной и неэкранированной витой пары и оптоволоконный кабель.

Наиболее популярным видом среды передачи данных на небольшие расстояния ( до 100 м) становится неэкранированная витая пара (UTP ), которая включена практически во все современные стандарты и технологии локальных сетей и обеспечивает пропускную способность до 100 Мбит/с. Экранированная витая пара (STP категории 6) позволяет увеличить пропускную способность до 1000 Мбит/с.

Оптоволоконный кабель широко применяется как для построения локальных связей, так и для образования магистралей глобальных сетей. Оптоволоконный кабель может обеспечить очень высокую пропускную способность канала ( до нескольких Тбит/с) и передачу на значительные расстояния ( до нескольких десятков километров без промежуточного усиления сигнала).

3) Определение количества информационных подсетей

Исходя из суммарной скорости информационного потока от всех IP-видеокамер (Bmax ) выбранной пропускной способности сети (W ), можно определить количество информационных подсетей, которые необходимо создать. Такое количество подсетей обеспечит доставку видеосигналов от видеокамер до сервера без видимых задержек.

М — количество подсетей;
B_max — суммарная скорость потоков от всех видеокамер;
W — пропускная способность сети;
0,8 — коэффициент, характеризующий максимально допустимую загрузку сети (80 %).

Скорость потока Мбит/с для кодека Н.264

Источник

Пропускная способность передачи данных

Разные физические средства подключения поддерживают различные скорости передачи битов. Основной характеристикой передачи данных является пропускная способность ( bandwidth ). Пропускная способность ( bandwidth ) — это количественная характеристика, отражающая возможности передачи данных по конкретному средству подключения. В цифровых сетях под пропускной способностью понимается объем данных, который можно передать из одной точки в другую за определенное время. Обычно пропускная способность измеряется в килобитах в секунду (Кбит/с), мегабитах в секунду (Мбит/с) или гигабитах в секунду (Гбит/с). Иногда под пропускной способностью понимают скорость доставки битов, хотя это не совсем точно. Например, и в сети Ethernet 10 Мбит/с, и в сети Ethernet 100 Мбит/с биты передаются со скоростью распространения электрического сигнала. Разница заключается в количестве битов, передаваемых в секунду.

Фактическая пропускная способность сети определяется сочетанием следующих факторов.

• Свойства физических средств подключения;
• Технологии передачи и обнаружения сигналов в сети.

В следующей таблице приведены наиболее часто используемые единицы измерения пропускной способности.

Терминология пропускной способности

Термины, используемые для измерения качества полосы пропускания, включают:

Задержки в сети оказывают влияние на итоговое время, необходимое для доставки данных из одной точки в другую.

Производительность сети, состоящей из нескольких сетей или нескольких сегментов, не может превышать скорость самого медленного соединения между источником и получателем. Даже если все или большинство сегментов имеют высокую пропускную способность, один-единственный сегмент с низкой производительностью создаст узкое место и производительность всей сети будет снижена.

Производительность (throughput) — это количество битов, передаваемых по средствам подключения за определенный период времени.
Из-за множества факторов производительность (throughput) обычно не соответствует заявленной пропускной способности (bandwidth) в реализациях на физическом уровне. Производительность способность обычно ниже, чем пропускная способность. Есть три фактора, которые влияют на производительность:

• Объем трафика
• Тип трафика
• Суммарная задержка, зависящая от количества сетевых устройств между источником и пунктом назначения.

Источник

🖧 Что такое пропускная способность (в компьютерной сети)?

Пропускная способность – это термин, используемый для выражения общей пропускной способности сети за одну секунду.

Это значение обеспечивает максимальную скорость передачи данных для заданного пути или соединения в компьютерной сети.

Пропускная способность также называется пропускной способностью сети, пропускной способностью данных или цифровой пропускной способностью, где все они обычно все они относятся к одному и тому же термину пропускная способность.

Единицы пропускной способности

В качестве скорости или емкости сети термин пропускная способность может быть выражен с использованием различных единиц скорости или емкости.

Сегодня популярны следующие единицы пропускной способности:

Пропускная способность в сетевых технологях

Компьютерная сеть использует разные технологии с различной пропускной способностью.

Ниже мы перечислим некоторые из самых популярных и известных сетевых технологий и их пропускную способность.

56 kbit/s	Modem / Dialup
1.5 Mbit/s	ADSL Lite
1.544 Mbit/s	T1/DS1
2.048 Mbit/s	E1 / E-carrier
4 Mbit/s	ADSL1
10 Mbit/s	Ethernet
11 Mbit/s	Wireless 802.11b
24 Mbit/s	ADSL2+
44.736 Mbit/s	T3/DS3
54 Mbit/s	Wireless 802.11g
100 Mbit/s	Fast Ethernet
155 Mbit/s	OC3
600 Mbit/s	Wireless 802.11n
622 Mbit/s	OC12
1 Gbit/s	Gigabit Ethernet
1.3 Gbit/s	Wireless 802.11ac
2.5 Gbit/s	OC48
5 Gbit/s	SuperSpeed USB
7 Gbit/s	Wireless 802.11ad
9.6 Gbit/s	OC192
10 Gbit/s	10 Gigabit Ethernet, SuperSpeed USB 10 Gbit/s
20 Gbit/s	SuperSpeed USB 20 Gbit/s
40 Gbit/s	Thunderbolt 3
100 Gbit/s	100 Gigabit Ethernet

Примеры использования пропускной способности

Каждая сеть или онлайн-приложение использует пропускную способность разных размеров.

Ниже мы предоставим информацию о том, какие приложения или действия требуют какой пропускной способности в целом.

Для чата, который обычно представляет собой простой текст требуется менее 1 кбит/с в большинстве случаев.

Но если мы отправим получателю изображение или видео, использование полосы будет выше.

Телефон использует 16 или 80 кбит/с для аналогового использования.

Цифровые телефоны могут иметь меньшую полосу пропускания, например 4 или 8 кбит/с.

Радио и Mp3 требуют от 32 до 320 кбит/с, что меняется в зависимости от качества звука.

Интернет-серфинг и отправка электронной почты требуют от 1 до 6 Мбит/с, что может меняться в зависимости от количества одновременных пользователей.

Для телевидения требуется полоса пропускания от 3 до 6 Мбит/с для аналогового и цифрового потокового вещания 1-4 Мбит/с.

DVD Video требует пропускной способности до 10 Мбит/с.

HD-видео требует пропускной способности от 6 до 8 Мбит/с для надежной потоковой передачи.

Пропускная способность и скорость сети

Пропускная способность и скорость, как правило, неправильно понимаются.

Подумайте о дорожных полосах.

Пропускная способность – это количество полос, где на более широких полосах может проехать больше автомобилей, а скорость автомобиля – это скорость, с которой автомобили или пакеты будут перемещаться к месту назначения.

Пропускная способность и задержка

Задержка – это задержка полученного пакета, и никакой конкретной связи с пропускной способностью нет.

Задержка связана со скоростью, при которой свитчинг и маршрутизация будут создавать задержки относительно скорости доставки.

Как измерить пропускную способность?

Пропускная способность может быть измерена по-разному, но мы можем найти различные службы в Интернете, чтобы измерить пропускную способность нашего интернет-соединения.

Также такого рода ПО , для измерения пропускной способности сети можно найти в Каталоге программ.

Источник