Производительность сети
Производительность сети относится к показателям качества обслуживания сети с точки зрения клиента.
Существует много разных способов измерения производительности сети, поскольку каждая сеть различна по своей природе и конструкции. Производительность также можно моделировать и симулировать, а не измерять; Одним из примеров этого является использование диаграмм перехода состояний для моделирования производительности очередей или использования сетевого симулятора.
эффективности Показатели
Следующие меры часто считаются важными:
- Пропускная способность , обычно измеряемая в битах в секунду, представляет собой максимальную скорость, с которой может передаваться информация.
- Пропускная способность — это фактическая скорость передачи информации.
- Задержка - задержка между отправителем и получателем, декодирующим его. В основном это функция времени распространения сигналов и времени обработки в любых узлах, через которые проходит информация.
- Изменение джиттера при задержке пакетов в получателе информации
- Частота ошибок — количество поврежденных битов, выраженное в процентах или долях от общего количества отправленных битов.
Пропускная способность [ править ]
Доступная полоса пропускания канала и достижимое соотношение сигнал/шум определяют максимально возможную пропускную способность. Обычно невозможно отправить больше данных, чем того требует теорема Шеннона-Хартли .
Пропускная способность [ править ]
Пропускная способность — это количество сообщений, успешно доставленных в единицу времени. Пропускная способность контролируется доступной полосой пропускания, а также доступным соотношением сигнал/шум и аппаратными ограничениями. Для целей данной статьи под пропускной способностью следует понимать измерение с момента поступления первого бита данных в получатель, чтобы отделить концепцию пропускной способности от концепции задержки. В обсуждениях такого типа термины «пропускная способность» и «пропускная способность» часто используются как взаимозаменяемые.
Временное окно — это период, в течение которого измеряется пропускная способность. Выбор подходящего временного окна часто будет доминировать при расчете пропускной способности, и от того, будет ли задержка приниматься во внимание или нет, будет зависеть, повлияет ли задержка на пропускную способность или нет.
Задержка [ править ]
Скорость света налагает минимальное время распространения на все электромагнитные сигналы. Невозможно уменьшить задержку ниже
где s — расстояние, а см — скорость света в среде (примерно 200 000 км/с для большинства волоконных или электрических сред, в зависимости от их коэффициента скорости ). Приблизительно это означает дополнительную миллисекундную задержку туда и обратно (RTT) на каждые 100 км (или 62 мили) расстояния между хостами.
Другие задержки также происходят в промежуточных узлах. В сетях с коммутацией пакетов задержки могут возникать из-за организации очередей.
Джиттер [ править ]
Джиттер – это нежелательное отклонение от истинной периодичности предполагаемого периодического сигнала в электронике и телекоммуникациях , часто по отношению к опорному источнику тактовой частоты . Джиттер может наблюдаться в таких характеристиках, как частота последовательных импульсов, амплитуда сигнала или фаза периодических сигналов. Джиттер является существенным и обычно нежелательным фактором при проектировании почти всех каналов связи (например, USB , PCI-e , SATA , OC-48 ). В приложениях восстановления тактовой частоты это называется джиттером синхронизации . [1]
Частота ошибок [ править ]
В цифровой передаче количество битовых ошибок — это количество принятых бит по потока данных каналу связи , которые были изменены из-за шума , помех , искажений или синхронизации битов ошибок .
Коэффициент битовых ошибок или коэффициент битовых ошибок ( BER ) — это количество битовых ошибок, деленное на общее количество переданных битов за исследуемый интервал времени. BER — это безразмерный показатель производительности, часто выражаемый в процентах .
p Вероятность битовой ошибки e представляет собой математическое ожидание BER. BER можно рассматривать как приблизительную оценку вероятности ошибки по битам. Эта оценка точна для длительного интервала времени и большого количества битовых ошибок.
Взаимодействие факторов [ править ]
Все вышеперечисленные факторы в сочетании с требованиями пользователя и восприятием пользователя играют роль в определении воспринимаемой «быстроты» или полезности сетевого подключения. Взаимосвязь между пропускной способностью, задержкой и пользовательским опытом наиболее точно понимается в контексте общей сетевой среды и как проблема планирования.
Алгоритмы и протоколы [ править ]
Для некоторых систем задержка и пропускная способность являются связанными сущностями. В TCP/IP задержка также может напрямую влиять на пропускную способность. В TCP- соединениях большая задержка полосы пропускания соединений с высокой задержкой в сочетании с относительно небольшими размерами TCP-окна на многих устройствах фактически приводит к резкому падению пропускной способности соединения с высокой задержкой вместе с задержкой. Это можно исправить с помощью различных методов, таких как увеличение размера окна перегрузки TCP, или более радикальных решений, таких как объединение пакетов, ускорение TCP и прямое исправление ошибок , все из которых обычно используются для спутниковых каналов с высокой задержкой.
TCP-ускорение преобразует TCP-пакеты в поток, аналогичный UDP . По этой причине программное обеспечение TCP-ускорения должно предоставлять свои собственные механизмы для обеспечения надежности соединения с учетом задержки и пропускной способности канала, а оба конца канала с высокой задержкой должны поддерживать используемый метод.
На уровне управления доступом к среде передачи (MAC) также решаются проблемы производительности, такие как пропускная способность и сквозная задержка.
Примеры систем с преобладанием задержки способности или пропускной
Многие системы можно охарактеризовать как преобладающие либо из-за ограничений пропускной способности, либо из-за ограничений задержки с точки зрения полезности или опыта конечного пользователя. В некоторых случаях жесткие ограничения, такие как скорость света, создают уникальные проблемы для таких систем, и ничего нельзя сделать, чтобы это исправить. Другие системы допускают значительную балансировку и оптимизацию для лучшего взаимодействия с пользователем.
Спутник [ править ]
Телекоммуникационный спутник на геосинхронной орбите предполагает длину пути между передатчиком и приемником не менее 71 000 км. [2] что означает минимальную задержку между запросом сообщения и его получением, или задержку 473 мс. Эта задержка может быть очень заметной и влияет на услуги спутниковой телефонии независимо от доступной пропускной способности.
Связь в дальнем космосе [ править ]
Эти соображения о большой длине пути усугубляются при общении с космическими зондами и другими целями дальнего действия за пределами атмосферы Земли. Сеть дальнего космоса , реализованная НАСА, является одной из таких систем, которая должна справиться с этими проблемами. GAO раскритиковало текущую архитектуру, в основном из-за задержек. [3] Было предложено несколько различных методов для обработки прерывистого соединения и длительных задержек между пакетами, например, сети, устойчивые к задержкам . [4]
глубокое космическое общение Еще более
На межзвездных расстояниях трудности в разработке радиосистем, способных вообще достичь какой-либо пропускной способности, огромны. В этих случаях поддержание связи является более серьезной проблемой, чем то, сколько времени это общение занимает.
Автономная передача данных [ править ]
Транспортировка почти полностью зависит от пропускной способности, поэтому физическая доставка резервных ленточных архивов по-прежнему в основном осуществляется автотранспортом.
См. также [ править ]
Примечания [ править ]
- ^ Волавер, 1991, стр.211.
- ^ Родди, 2001, 67–90.
- ^ Счетная палата правительства США (GAO), 2006 г.
- ^ Кевин Фолл, 2003 г.
Ссылки [ править ]
- Раппапорт, Теодор С. (2002). Беспроводная связь: принципы и практика (2-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: PTR Prentice Hall. ISBN 0-13-042232-0 .
- Родди, Деннис (2001). Спутниковая связь (3-е изд.). Нью-Йорк [ua]: МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-137176-1 .
- Фолл, Кевин, «Сетевая архитектура, устойчивая к задержкам для проблемного Интернета» , корпорация Intel, февраль 2003 г., номер документа: IRB-TR-03-003.
- Отчет Счетной палаты правительства (GAO) 06-445, СЕТЬ ГЛУБОКОГО КОСМОСА НАСА: Текущая структура управления не способствует эффективному сопоставлению ресурсов с будущими потребностями, 27 апреля 2006 г.
Внешние ссылки [ править ]
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
