Предсказуемость скорости передачи данных

В отношении предсказуемости скорости передачи данных трафик приложений делится на два больших класса:

□ потоковый трафик (stream);

□ пульсирующий трафик (burst).

Приложения с потоковым трафиком порождают равномерный поток данных, который поступает в сеть с постоянной битовой скоростью (Constant Bit Rate, CBR). При использовании метода коммутации пакетов трафик таких приложе­ний представляет собой последовательность пакетов одинакового размера (рав­ного В бит), следующих друг за другом через один и тот же интервал времени Т (рис. 7.1).

Постоянная скорость потокового трафика (CBR) может быть вычислена путем усреднения на одном периоде:

CBR - В/Т бит/с.

В общем случае постоянная скорость потокового трафика меньше номинальной максимальной битовой скорости протокола, с помощью которого передаются данные, так как между пакетами существуют паузы. Как будет показано в гла­ве 12, максимальная скорость передачи данных с помощью протокола Ethernet составляет 9,76 Мбит/с (случай кадров максимальной длины), что меньше но­минальной скорости этого протокола, равной 10 Мбит/с.

Приложения с пульсирующим трафиком отличаются высокой степенью непред­сказуемости, когда периоды молчания сменяются пульсацией, в течение которой пакеты «плотно» следуют друг за другом. В результате трафик характеризуется переменной битовой скоростью (Variable Bit Rate, VBR), что иллюстрирует рис. 7.2. Так, при работе приложений файлового сервиса интенсивность трафи­ка, генерируемого приложением, может падать до нуля, когда файлы не переда­ются, и повышаться до максимально доступной, ограниченной только возможно­стями сети, когда файловый сервер передает файл.

На рисунке показано три периода измерений Т_ь Т₂ и Т₃. Для упрощения расче­тов принято, что пиковые скорости на первом и третьем периодах равны между собой и равны PIR, а все три периода имеют одинаковую длительность Т. Учи­тывая это, можно вычислить величину пульсации В, которая равна количеству битов, переданных на периоде пульсации:

В = PIR х Т.

Таким образом, величина пульсации для периодов Т_{ и Т₃ равна В, а на периоде Т₂ — нулю.

Для приведенного примера можно подсчитать коэффициент пульсации. (Напом­ним, что он равен отношению пиковой скорости на каком-либо небольшом пе­риоде времени к средней скорости трафика, измеренной на длительном периоде времени.) Так как пиковая скорость на периоде Tj (или Т₃) равна В/Т, а средняя скорость на суммарном периоде Tj + Т₂ + Т₃ равна 2В/ЗТ, то коэффициент пуль­сации равен 3/2.

Практически любой трафик, даже трафик потоковых приложений, имеет нену­левой коэффициент пульсации. Просто значения коэффициентов пульсации у потокового и пульсирующего трафиков существенно различаются. У приложе­ний с пульсирующим трафиком он обычно находится в пределах от 2:1 до 100:1, а у потоковых приложений близок к 1:1. В локальных сетях коэффициент пуль­сации обычно выше, чем в глобальных, поскольку на магистралях глобальных сетей трафик представляет собой сумму трафиков многих источников, что по за­кону больших чисел приводит к сглаживанию результирующего трафика.