Эквивалентные задержки в сети

Рассматриваемая сеть получена в результате выполнения алгоритма маршрутизации при создании виртуальных маршрутов, и не предусматривает наличие обходных путей.

Все Y_i(i ≠ 0) являются концевыми, т.е. к каждому из них подключается абонентская нагрузка с интенсивностью – сообщений, направленных к ЦДП и исходящей интенсивностью сообщений, направленных от ЦДП. (направление движения сообщений всегда считается по отношению к ЦДП, а не по отношению к абонентам)

При расчетах будем принимать, что входящая в ЦДП oт каждою узла нагрузка пропорциональна числу компьютеров данного узла, т.е.

(1)

Рис. 8

Обозначим через В_ч – ветвь, соединяющую узлы Y_i и Y_j сети. Обозначим участок сети включающий в себя все ветви на пути от узла Y_i к корневому узлу – через В_j. На рис. 8. На­пример, для узла Y₄ такой путь В₄ проходит через вершины 0,1,3 и 4 и включает ветви В₀₁,В₁₃,В₃₄.

Обозначим длину участка пути, соответствующего ветви B_ij, через L_ij, а длину участка сети В_i, включающего все ветви на пути от узла Y_i к корневому узлу – через L_i.

(2)

Если принять скорость распространения сигнала на линейном участке сети C₀ = 231*10³ км/с, то задержка времени распространения сигнала на участке ветви B_ij определяется соот­ношением:

(3)

Задержку распространения сигнала на всем пути от узла Y_i до корневою узла обозначим через

Вероятность возникновения такой задержки равна вероятности того, что сообщение пришло к корневому узлу от узла Y_i, то есть прошло путь В_i в направлении от узла Y_i к корневому узлу.

Допустим, что сеть имеет М узлов (не считая корневого Y₀). Тогда эквивалентная задержка времени распространения в линиях для входящих и исходящих сообщений сети определится как средневзвешенное значений задержек .

Помимо задержек распространения в линиях, сообщения на пути между узлом Y_i и ЦДП испытывают также задержки в центрах коммутации. Эти задержки зависят от числа центров коммутации, встречающихся на указанном пути.

Например, для Y₄ и Y₅ на пути к корневому узлу Y₀ встречаются по 3 промежуточных узла, а на пути от Y₂ имеем только 2 узла (включая и узел Y₂).

Обозначим через М_i – число узлов, расположенных на пути В_i от узла Y_i до корневого узла.

Если время задержки в каждом из узлов принять одинаковым, ( ) то суммарное время задержки во всех узлах, принадлежащих пути В_i, определится соотношени­ем, при:

Эквивалентные задержки в узлах для сообщений, входящих или исходящих, определя­ются аналогично задержке в линии, как средневзвешенное задержек :

В нашем случае, оба времени и оказались равны, поскольку интенсивности на­грузок приняты пропорциональными числам компьютеров в узлах.

Итак, разветвленная сеть, с точки зрения временных задержек распространения сигна­лов, может быть заменена эквивалентным не разветвленным участком, представленным на рис.9.

Рис. 9

Он характеризуется суммарными эквивалентными задержками и для входящих и исходящих сообщений соответственно. При этом считается, что вся нагрузка этого участка сосредоточена в одном узле.

Суммарное круговое время задержки в линиях и коммутаторах сети аналогично как для почтовых, так и для интерактивных сообщений.

Рассматриваемая сеть представлена на рис.10. эквивалентной двухзвенной структурой. Основное звено ведет передачу со скоростью 2000 Кбит/с, а местное звсмо – между абонентами и концентратором ведет передачу со скоростью 192 Кбит/c.

Рис. 10

Вся эквивалентная почтовая нагрузка с интенсивностью и интерактивная нагрузка, с интенсивностью сосредоточена, соответственно в абонентских пунктах УКП.

При оценке сетевых задержек были определены следующие составляющие, в миллисекун­дах:

Таблица 5.

Время реакции ЭВМ при вводе - выводе
Задержка модемов в местном звене
Задержка анализа сообщений в центре коммутации
Время задержки в концентраторе
Время реакции терминального СПУ (концентратора)
Задержка распространения в местной линии
Задержка отображения терминалом (от окончания приема блока, до его отображения на экране терминала)
Задержка печати блока принтером
Время анализа на ЭВМ ЦДУ почтовых сообщений
Время анализа на ЭВМ ЦДУ интерактивных сообщений

Прежде всего, необходимо установить, будет ли система работоспособной, и, если да, то на какое время ответа можно рассчитывать. Для этого сначала определим коэффициент загрузки основного канала. Если он окажется приемлемым, то оценим ожидаемое время от­вета для интерактивного трафика. Для оценки коэффициента загрузки основного канала не­обходимо рассчитать время, требуемое для выполнения каждой из операций, представлен­ных на рис.6.