Последовательность действий и методические указания

Лабораторная работа № 3

Расчет времени ожидания передачи кадров в компьютерных сетях

Цель работы

Целью работы является:

ознакомление с принципами построения и методами расчета компьютерных сетей на основе математического аппарата теории очередей (теории массового обслуживания):

· расчет времени ожидания передачи кадров в компьютерной сети магистральной топологии и сети топологии типа звезда и дерево, построенной на основе концентраторов;

· расчет времени ожидания запросов к серверу компьютерной сети;

· исследование влияния загрузки сети на время ожидания запросов передачи кадров в компьютерной сети;

· исследование влияния загрузки сети на время ожидания запросов к серверу компьютерной сети.

Исходные данные для вычислений в зависимости от варианта таблице 1

Последовательность действий и методические указания

Ознакомиться с принципами построения компьютерных сетей магистральной топологии и сети построенной на основе концентраторов.

Ознакомиться с методами расчета компьютерных сетей на основе аппарата теории массового обслуживания

1. Определить зависимость среднего времени пребывания запросов на передачу кадров в компьютерной сети, проинтерпретировав ее одноканальной разомкнутой системой массового обслуживания с простейшим входным потоком и экспоненциальным распределение времени передачи кадров (М/M/1), c общей неограниченной очередью. Расчет провести по известной формуле:

,

где v – среднее время передачи кадра, ρ загрузка системы , m – число абонентов (рабочих станций), λ- средняя интенсивность запросов на передачу кадров от одного абонента.

· Построить график зависимости среднего времени пребывания в сети запросов на передачу кадров от суммарной загрузки 0 <ρ<1.

2. Определить зависимость среднего времени пребывания запросов на передачу кадров постоянной длины в компьютерной сети, проинтерпретировав ее одноканальной разомкнутой системой массового обслуживания (СМО) с простейшим входным потоком и постоянным временем v передачи кадров (М/D/1), c общей неограниченной очередью. Расчет провести по известной формуле:

.

· Построить график зависимости среднего времени пребывания в сети запросов на передачу кадров в сети от суммарной загрузки 0 <ρ<1.

3. Определить зависимость среднего времени пребывания запросов к серверу компьютерной сети. Модель расчета представить в виде последовательного соединения двух одноканальных СМО (М/M/1) c неограниченными очередями.

. Расчет провести по формуле:

,

p- вероятность обращения к серверу, v_c - среднее время обслуживания запроса в сервере, ρ_с – загрузка сервера ρ_с = v_cpλm= v_cpρ/v=pρd, где d= v_c/v.

· Построить график зависимости среднего времени пребывания в сети запросов к серверу от суммарной загрузки сервера 0 <ρ<1.

Результаты расчета представить графиками.

Таким образом, в каждом пункте лабораторной работы сначала производится расчет конкретного значения для определенного варианта, затем строится график зависимости характеристики от изменяемой суммарной загрузки.

Таблица 1

Варианты	Задания	Варианты	Задания
	v	m	λ	p	vc		v	m	λ	p	vc
	0.03			0.1	0.04		0.01			0.1	0.02
	0.01			0.1	0.03		0.01			0.1	0.05
	0.01			0.1	0.02		0.01			0.2	0.06
	0.01			0.1	0.05		0.001			0.5	0.02
	0.01			0.2	0.06		0.001			0.5	0.04
	0.01			0.2	0.07		0.001			0.5	0.08
	0.005			0.2	0.01		0.03			0.1	0.04
	0.005			0.3	0.01		0.01			0.1	0.03
	0.005			0.3	0.01		0.002			0.4	0.02
	0.003			0.3	0.03		0.002			0.4	0.04
	0.002			0.4	0.02		0.002			0.4	0.08
	0.002			0.4	0.04		0.005			0.3	0.01
	0.002			0.4	0.08		0.003			0.3	0.03
	0.001			0.5	0.02		0.01			0.2	0.07
	0.001			0.5	0.04		0.005			0.2	0.01
	0.001			0.5	0.08		0.005			0.3	0.01

Пример выполнения раcчетов с использованием математического пакета Mathcad 11. (начиная со второго пункта)