е можна пояснити різним числом каналів для кожного типу розподілу.
2. Розрахунок імовірнісних характеристик маршрутизатора
2.1 Місце маршрутизатора в мережі комутації пакетів (КП). Локальні обчислювальні мережі (ЛОМ)
Маршрутизатор є ключовим структурним пристроєм мереж з комутацією пакетів, у тому числі і такий мегамережею як Internet. Саме маршрутизатори реалізують базовий протокол міжмережевої взаємодії (IP-протокол), що дозволяє об'єднувати в єдину IP-мережу (третій рівень) мережі 2-го рівня самих різних технологій (Ethernet, Frame Relay, ATM та ін.).
З погляду теорії телетрафіка маршрутизатор є обслуговуючим пристроєм, на яке з різних напрямків зв'язку (вхідні напрямки) надходять потоки пакетів, які маршрутизатор після аналізу адресної частини пакету направляє до відповідних вихідні напрямки.
Строго кажучи, сучасні маршрутизатори містять кілька обслуговуючих пристроїв (багатопроцесорні системи), що виконують різні функції: контролери вхідних і вихідних портів, центральний (управитель) процесор, мікропроцесори збору статистики та ін. Однак мережеві процеси настільки складні, що ускладнювати їх аналіз ще й розглядом багатопроцесорної структури маршрутизаторів може зробити завдання аналізу нерозв'язною не тільки для аналітичної моделі, але навіть і для імітаційної [4].
Розглянемо локальну обчислювальну мережу підприємства, що працює за технологією Ethernet. Як правило, весь вихідний з ЛВС в Internet трафік проходить через один маршрутизатор (малюнок 3). Така концепція полегшує боротьбу за інформаційну безпеку та протидія атакам хакерів.
Рисунок 3 - Схема проходження вихідних потоків в ЛВС
Процедура видачі інформації в Internet полягає в наступному:
- персональні комп'ютери, сервери та інші пристрої ЛВС для передачі інформації всередині локальної мережі формують протокольні кадри Ethernet, що містять заголовок кадру (МАС-адреси та ін.) і інформаційний IP-пакет, який є основним форматом для передачі інформації по Internet-мережі;
- для вихідного трафіку ці кадри через один або більше комутаторів відповідно до їх МАС-адресою надходять в маршрутизатор ЛВС;
- маршрутизатор відкидає атрибути кадру, аналізує IP-адреса пакета і видає пакет в канал до маршрутизатора Internet;
- при зайнятості каналу пакет встановлюється в чергу і б?? дет виданий в цей канал після деякого очікування;
- при неможливості встановлення пакета в чергу (відсутність вільних місць у буфері очікування) пакет втрачається.
Аналіз такої схеми дозволяє отримати дві важливі характеристики роботи маршрутизатора:
- тривалість очікування пакета в черзі до зайнятого каналу;
- ймовірність втрати пакетів через відсутність вільних місць у черзі (буфері очікування), а також ряд інших характеристик.
2.2 Розрахунок тривалості затримок в маршрутизаторі пакетів (система виду)
Зробимо розрахунок середньої тривалості затримок в маршрутизаторі пакетів в системі виду (пуассоновский потік пакетів на вході, довільний розподіл часу обслуговування при нескінченному розмірі буфера).
Середня довжина черги в цій системі розраховується за класичною формулою Хинчина-полячок:
(12)
де - навантаження на обслуговуючий пристрій (відношення інтенсивності вхідного потоку заявок до інтенсивності їх обслуговування);
- квадратичний коефіцієнт варіації розподілу часу обслуговування;
- дисперсія розподілу часу обслуговування;
- середній час обслуговування пакету в системі. У нашому випадку цей час становить час передачі пакета по вихідному каналу або більш строго час введення пакету в канал, яке залежить від довжини пакету і бітової швидкості каналу, тобто
,
де - довжина пакета в байтах;
- канальна швидкість [біт/с].
Так як, то можна уявити, що, де - число пакетів в одиницю часу, а - тривалість обслуговування одного пакета в тих же одиницях часу.
Середня тривалість затримки в системі відповідно до формули Літтла становить:
, (13)
де - середня довжина черги;
- квадратичні коефіцієнти варіації.
Для найбільш поширених розподілів коефіцієнти варіації представлені в таблиці 4.
Т...
