Трафик разных приложений

В последнее время все отчетливее прослеживается тенденция введения в приложения услуг телефонии, групповой работы над документами, обработки сообщений, видео и т. д. Эта тенденция определяет требования к сетевой магистрали, которая, комбинируя ЛВС-, MAN- и WAN-магистрали, должна иметь многосервисную основу и передавать любые типы трафика с требуемым качеством.

Можно условно разделить трафик на три категории, отличающиеся друг от друга требованиями к задержке при передаче:

D Трафик реального времени. К этой категории относятся трафик с аудио- и видеоинформацией, не допускающий задержки при передаче. Задержка обычно не превышает 0,1 с, включая время на обработку на конечной станции. Кроме того, задержка должна иметь небольшие колебания во времени (эффект «дрожания» должен быть сведен к нулю). Следует отметить, что при сжатии информации трафик данной категории становится очень чувствительным к ошибкам при передаче. При этом из-за требования малой задержки возникающие ошибки не могут быть исправлены с помощью повторной посылки;

U Трафик транзакций. Эта категория требует задержки до 1 с. Увеличение этого предельного значения заставляет пользователей прерывать свою работу и ждать ответа, потому что только после получения ответа они могут продолжить отправлять свои данные. Поэтому большие задержки приводят к уменьшению производительности труда. Кроме того, разброс в значениях задержки приводит к дискомфорту в работе. В некоторых случаях превышение допустимого времени задержки приведет к сбою рабочей сессии и пользовательским приложениям потребуется начать ее вновь;

О Трафик данных. Эта категория трафика может работать практически с любой задержкой, вплоть до нескольких секунд. Особенностью такого трафика является повышенная чувствительность к доступной пропускной способности, но не к задержкам. Увеличение пропускной способности влечет за собой уменьшение времени передачи. Приложения, передающие большие объемы данных, разработаны, в основном, так, что захватывают всю доступную полосу пропускания сети. Редкими исключениями являются приложения потокового видео. Для них важны и пропускная способность и минимизация времени задержки.

Внутри каждой рассмотренной категории графики классифицируются по присвоенным им приоритетам. Трафик, имеющий более высокий приоритет, получает предпочтение при обработке. Примером приоритетного трафика может быть транзакция с заказом.

Введение приоритетов неизбежно при недостаточности ресурсов сети. Приоритеты могут использоваться для выделения групп, прикладных программ и отдельных пользователей в группах.

Передача аудио- и видеоинформации чувствительна к изменению задержки или, иными словами, к дрожанию. Например, превышение допустимого порога дрожания может привести к достаточно ощутимым искажениям изображений, необходимости дублирования видеокадров и т. д. Передача звука также чувствительна к дрожанию, так как человеку трудно воспринимать неожиданные паузы в речи абонента.

Проведенные исследования показали, что в случае передачи низкокачественной аудиоинформации по сети, максимальная задержка сигнала должна находиться в пределах от 100 до 150 мс. В случае передачи изображений этот параметр не должен превышать 30 мс. Таблица 2.2 определяет диапазон приемлемых задержек при передаче аудиоинформации.

Таблица 2.2 Воздействие задержек на восприятие голосового сигнала

Кроме того, так как потоки аудио- и видеоинформации следуют через различные устройства, которые обрабатывают трафик с учетом эффекта дрожания на основе разных алгоритмов, может быть быстро потеряна синхронизация между изображением и голосом (как это бывает в плохих фильмах). С эффектом дрожания можно бороться, применяя буферную память на принимающей стороне. Но следует помнить, что объем буфера может достигать значительных размеров, а это приводит как к удорожанию аппаратуры, так и к обратному эффекту — увеличению задержки за счет накладных расходов при обработке информации в большом буфере.

1.5 Пакет имитационного моделирования вычислитель­ных сетей Netcracker Professional 3.2

Лабораторный практикум написан на входном языке сис­темы динамического моделирования вычислительных сетей Netcracker Professional 3.2.

Выбор этого средства обусловлен следующими факторами:

1) Система моделирования Netcracker является на сего­дняшний день одной из самых популярных систем моделирова­ния вычислительных сетей.

2) База данных одержит тысячи устройств различных производителей.

3) Имеется возможность задавать параметры устройств, например тип процессора, длину пиний связи.

4) Есть возможность создавать многоуровневые сетевые проекты, задавать свои типы трафика.

5) Можно добавлять в базу данных свои устройства, предварительно выбирая конфигурацию.

6) Обеспечивается диалог контроля соединений двух точек вычислительной сети с указанием имеющихся протоколов сете­вых устройств.

Система имитационного моделирования 'сетей Netcracker Professional 3.2 позволяет точно предсказывать производитель­ность локальных, глобальных и корпоративных сетей. Система Netcracker работает в среде Windows /98/2000/NT/XP.

Netcracker предлагает использовать простой и интуитивно понятный способ конструирования модели сети, основанный на применении готовых базовых блоков, соответствующих хорошо знакомым сетевым устройствам, таким как компьютеры, маршру­тизаторы, коммутаторы, мультиплексоры и каналы связи.

Пользователь применяет технику drag-and-drop для графического изображения моделируемой сети из библиотечных эле­ментов. Затем система Netcracker выполняет детальное модели­рование полученной сети, отображая результаты динамически в виде наглядной мультипликации результирующего трафика. Дру­гим вариантом задания топологии моделируемой сети является импорт топологической информации из систем управления и мо­ниторинга сетей. После окончания моделирования пользователь получает в свое распоряжение следующие характеристики произ­водительности сети:

- Прогнозируемые задержки между конечными и проме­жуточными узлами сети, пропускные способности каналов, ко­эффициенты использования сегментов, буферов и процессоров.

- Пики и спады трафика как функцию времени, а не как усредненные значения.

- Источники задержек и узких мест сети.