Süsteemi insener ettevõttes INTELCOM Line
Pärast IP-võrgu igas osas vajaliku ribalaiuse hindamist on vaja otsustada võrgu- ja kanalitehnoloogiate valiku üle. OSI tasemed. Vastavalt valitud tehnoloogiatele määratakse võrguseadmete sobivaimad mudelid. See küsimus on ka keeruline, kuna läbilaskevõime sõltub otseselt riistvara jõudlusest ja jõudlus omakorda riist- ja tarkvara arhitektuurist. Vaatame lähemalt IP-võrkude kanalite ja seadmete läbilaskevõime hindamise kriteeriume ja meetodeid.
Ribalaiuse hindamiskriteeriumid
Teleliikluse teooria tekkimisest alates on kanalite läbilaskevõime arvutamiseks välja töötatud palju meetodeid. Erinevalt lülitusvõrkudes kasutatavatest arvutusmeetoditest arvutatakse vajalik ribalaius sisse pakettvõrgud on üsna keeruline ja tõenäoliselt ei anna täpseid tulemusi. Esiteks on selle põhjuseks suur hulk tegureid (eriti need, mis on omased tänapäevasele mitme teenusega võrgud), mida on üsna raske ennustada. IP võrkudes üldine infrastruktuur, mida tavaliselt kasutavad mitmed rakendused, millest igaüks võib kasutada oma erinevat liiklusmudelit. Veelgi enam, ühe seansi jooksul võib edasisuunas edastatav liiklus erineda seansi liiklusest vastupidine suund. Lisaks teeb arvutused keeruliseks asjaolu, et üksikute võrgusõlmede vahelise liikluse kiirus võib muutuda. Seetõttu määrab enamikul juhtudel võrkude ehitamisel võimsuse hinnangu tegelikult üldised soovitused tootjad, statistilised uuringud ja teiste organisatsioonide kogemused.
Astu liikmeks Sidusprogramm"Active-SB" ja saate:
Laoartiklite järelmaks (sellel tingimusel täielik pakett dokumendid);
Ettevõtte paigutamine jaotisse "Paigaldamine", kui ostetakse igakuiselt rohkem kui 100 000 rubla varustust;
Raha tagasi Boonusprogramm kuni 5% ostusummast
Et enam-vähem täpselt määrata, kui palju ribalaiust projekteeritava võrgu jaoks on vaja, peate esmalt teadma, milliseid rakendusi kasutatakse. Järgmiseks tuleks iga rakenduse puhul analüüsida, kuidas andmeid valitud ajaperioodide jooksul edastatakse ja milliseid protokolle selleks kasutatakse.
Sest lihtne näide kaaluge väikest rakendust ettevõtte võrk.
Näide ribalaiuse arvutamisest
Oletame, et võrgus on 300 tööarvutit ja sama palju IP-telefone. Kavas on kasutada järgmisi teenuseid: e-post, IP-telefon, videovalve (joonis 1). Videovalveks kasutatakse 20 kaamerat, millest edastatakse videovooge serverisse. Proovime hinnata, milline maksimaalne ribalaius on vajalik kõigi teenuste jaoks võrgu tuumkommutaatorite vahelistes kanalites ja iga serveri ristmikel.
Tuleb kohe märkida, et kõik arvutused tuleb teha kasutajate suurima võrguaktiivsuse ajal (teleliikluse teoorias - tipptunnid), kuna tavaliselt on sellistel perioodidel võrgu jõudlus kõige olulisem ning viivitused ja tõrked rakenduse töös on seotud ribalaiuse puudumine, on vastuvõetamatud. Organisatsioonides kõige raskem koormus võrgus võib tekkida näiteks aruandeperioodi lõpus või hooajalise klientide sissevoolu ajal, kui nai suur kogus telefonikõned ja suurem osa kirjadest on saadetud.
Meil
Naastes meie näite juurde, kaaluge meiliteenust. See kasutab protokolle, mis töötavad TCP peal, mis tähendab, et andmeedastuskiirust kohandatakse pidevalt kogu saadaoleva ribalaiuse hõivamiseks. Seega alustame alates maksimaalne väärtus viivitus sõnumi saatmisel – oletame, et 1 sekundist piisab, et kasutaja end mugavalt tunneks. Järgmiseks peate hindama saadetud sõnumi keskmist suurust. Oletame, et aktiivsuse tippaegadel meilisõnumid sisaldab sageli erinevaid manuseid (arvete koopiad, aruanded jne), nii et meie näite puhul võtame keskmiseks sõnumi suuruseks 500 KB. Lõpuks, viimane valik, mille peame valima, on maksimaalne arv töötajad, kes saadavad samaaegselt sõnumeid. Oletame, et hädaolukorras vajutavad pooled töötajatest üheaegselt nuppu "Saada". meili klient. E-posti liikluse nõutav maksimaalne läbilaskevõime oleks siis (500 kB x 150 hosti)/1 s = 75 000 kB/s või 600 Mbps. Sellest võime kohe järeldada, et ühenduse jaoks meiliserver võrguga peate kasutama kanalit Gigabit Ethernet. Võrgu tuumas on see väärtus üks terminitest, mis moodustab kogu vajaliku läbilaskevõime.
Telefoni- ja videovalve
Muud rakendused – telefoni- ja videovalve – on oma vooedastusstruktuurilt sarnased: mõlemat tüüpi liiklust edastatakse kasutades UDP protokoll ja neil on enam-vähem fikseeritud kiirusülekandeid. Peamised erinevused seisnevad selles, et telefonis on vood kahesuunalised ja piiratud kõne ajaga, videovalves aga edastatakse vooge ühes suunas ja reeglina on need pidevad.
Telefoniliikluse jaoks vajaliku läbilaskevõime hindamiseks eeldame, et tippkoormuse ajal on arv samaaegsed ühendused, lüüsi läbimine võib ulatuda 100-ni. G.711 kodeki kasutamisel võrkudes Etherneti kiirusüks voog, võttes arvesse päiseid ja teenusepakette, on ligikaudu 100 kbit/s. Seega on kasutaja suurima aktiivsuse perioodidel nõutav ribalaius võrgu tuumas 10 Mbit/s.
Videovalve liiklust arvutatakse üsna lihtsalt ja täpselt. Oletame, et meie puhul edastavad videokaamerad vooge kiirusega 4 Mbit/s. Vajalik ribalaius võrdub kõigi videovoogude kiiruste summaga: 4 Mbit/s x 20 kaamerat = 80 Mbit/s.
Kõik, mis jääb üle, on liita saadud tippväärtused igaühe jaoks võrguteenused: 600 + 10 + 80 = 690 Mbps. See on võrgu tuumas vajalik ribalaius. Disain peaks sisaldama ka skaleerimise võimalust, et sidekanalid saaksid teenindada kasvava võrgu liiklust võimalikult kaua. Meie näites piisab teenuste nõuete täitmiseks Gigabit Etherneti kasutamisest ja samal ajal võrgu sujuvaks arendamiseks, ühendades rohkem sõlme
Muidugi pole toodud näide kaugeltki tavapärane – iga juhtumit tuleb käsitleda eraldi. Tegelikkuses võib võrgu topoloogia olla palju keerulisem (joonis 2) ja läbilaskevõime hindamine tuleb teha iga võrgulõigu kohta.
Arvestada tuleb sellega, et VoIP-liiklus (IP-telefoni) ei jagata mitte ainult telefonidest serverisse, vaid ka otse telefonide vahel. Lisaks organisatsiooni erinevates osakondades võrgutegevus võib erineda: tehnilise toe teenus teeb rohkem telefonikõnesid, projektiosakond kasutab seda teistest aktiivsemalt meili teel, inseneriosakond tarbib Interneti-liiklust rohkem kui teised jne. Selle tulemusena võivad mõned võrgu osad nõuda rohkem ribalaiust kui teised.
Kasutatav ja täielik ribalaius
Meie näites võtsime IP-telefoni voolukiiruse arvutamisel arvesse kasutatud kodekit ja paketi päise suurust. See on oluline detail, mida meeles pidada. Sõltuvalt kodeerimismeetodist (kasutatud koodekitest), igas paketis edastatavast andmemahust ja kasutatavatest lingikihi protokollidest kujuneb voo kogu läbilaskevõime. Vajaliku võrgu läbilaskevõime hindamisel tuleb arvesse võtta kogu läbilaskevõimet. See on kõige olulisem IP-telefoni ja muude rakenduste puhul, mis kasutavad madala kiirusega voogude reaalajas edastamist, mille puhul paketi päiste suurus moodustab olulise osa kogu paketi suurusest. Selguse huvides võrdleme kahte VoIP-voogu (vt tabelit). Need vood kasutavad sama tihendamist, kuid erinevat kasuliku koormuse suurust (tegelikult digitaalset helivoogu) ja erinevaid lingikihi protokolle.
Andmeedastuskiirus sisse puhtal kujul, arvestamata võrguprotokolli päiseid (meie puhul digitaalset helivoogu), on kasulik ribalaius. Nagu tabelist näete, võib voogude sama kasuliku läbilaskevõime korral nende kogu läbilaskevõime oluliselt erineda. Seega on tippkoormuse ajal telefonikõnede jaoks vajaliku võrgu läbilaskevõime arvutamisel, eriti sideoperaatorite jaoks, valik kanali protokollid ja vooluparameetrid mängivad olulist rolli.
Seadmete valik
Linkikihi protokollide valik ei ole tavaliselt probleem (tänapäeval kerkib sagedamini küsimus, milline peaks olema ribalaius Etherneti kanal), kuid õige varustuse valimine võib olla keeruline isegi kogenud insenerile.
Areng võrgutehnoloogiad Samaaegselt kasvavate rakenduste nõudlusega võrgu ribalaiuse järele on võrguseadmete tootjad sunnitud välja töötama üha uusi tarkvara- ja riistvaraarhitektuure. Sageli on ühe tootja mudelid näiliselt sarnased, kuid mõeldud erinevate probleemide lahendamiseks. võrguülesanded. Võtame näiteks Etherneti lülitid: enamikul tootjatel on koos tavapäraste ettevõtetes kasutatavate lülititega lülitid andmesalvestusvõrkude ehitamiseks, operaatoriteenuste korraldamiseks jne. Ühe mudelid hinnakategooria erinevad oma arhitektuuri poolest, „kohandatud” konkreetsete ülesannete jaoks.
Lisaks üldisele jõudlusele peaks seadmete valik põhinema ka toetatud tehnoloogiatel. Olenevalt seadmete tüübist saab töödelda teatud funktsioone ja liiklustüüpe riistvara tase ilma protsessori- ja mäluressursse kasutamata. Sel juhul töödeldakse teiste rakenduste liiklust edasi programmi tasemel, mis vähendab oluliselt üldist jõudlust ja selle tulemusena ka maksimaalset läbilaskevõimet. Näiteks on mitmekihilised lülitid tänu oma keerulisele riistvaraarhitektuurile võimelised edastama IP-pakette ilma jõudlust vähendamata. maksimaalne koormus kõik sadamad. Veelgi enam, kui tahame kasutada keerukamat kapseldamist (GRE, MPLS), siis sellised lülitid (poolt vähemalt odavad mudelid) meile tõenäoliselt ei sobi, kuna nende arhitektuur ei toeta vastavaid protokolle ja parimal juhul selline kapseldamine toimub madala jõudlusega keskprotsessori arvelt. Seetõttu võime selliste probleemide lahendamiseks kaaluda näiteks ruutereid, mille arhitektuur põhineb suure jõudlusega keskprotsessoril ja sõltub suuremal määral tarkvarast, mitte riistvaralisest teostusest. Sel juhul saame maksimaalse läbilaskevõime arvelt tohutu hulga toetatud protokolle ja tehnoloogiaid, mida sama hinnakategooria lülitid ei toeta.
Seadmete üldine jõudlus
Oma seadmete dokumentatsioonis märgivad tootjad sageli kaks maksimaalset läbilaskevõime väärtust: üks on väljendatud pakettides sekundis, teine bittides sekundis. Selle põhjuseks on asjaolu, et suurem osa võrguseadmete jõudlusest kulub reeglina pakettide päiste töötlemisele. Jämedalt öeldes peab seade paketi vastu võtma, leidma sellele sobiva lülitustee, genereerima (vajadusel) uue päise ja edasi saatma. Ilmselgelt ei mängi antud juhul rolli mitte ajaühikus edastatavate andmete maht, vaid pakettide arv.
Kui võrrelda kahte sama kiirusega, kuid koos erinevad suurused pakette, seejärel edastage voog aadressilt väiksem suurus paketid nõuavad suuremat jõudlust. See asjaolu tuleks arvesse võtta, kui võrk on ette nähtud kasutamiseks näiteks suur hulk IP-telefoni vood - maksimaalne läbilaskevõime bittides sekundis on siin deklareeritust palju väiksem.
Selge see, et segaliiklusega ja isegi arvestades lisateenused(NAT, VPN), nagu enamikul juhtudel juhtub, on seadmeressursside koormuse arvutamine väga keeruline. Sageli käituvad seadmete tootjad või nende partnerid Stressi testimine erinevad mudelid juures erinevad tingimused ja tulemused avaldatakse Internetis vormil võrdlustabelid. Nende tulemustega tutvumine lihtsustab oluliselt valiku tegemist sobiv mudel.
Moodulseadmete lõksud
Kui valitud võrgu riistvara on modulaarne, siis lisaks tootja lubatud paindlikule konfiguratsioonile ja mastaapsusele võite saada palju lõkse.
Moodulite valimisel tuleks hoolikalt lugeda nende kirjeldust või konsulteerida tootjaga. Ei piisa, kui juhinduda ainult liideste tüübist ja nende arvust – tuleb tutvuda ka mooduli enda arhitektuuriga. Sarnaste moodulite puhul pole haruldane, et liikluse edastamisel suudavad mõned pakette iseseisvalt töödelda, teised aga lihtsalt edastavad paketid edasiseks töötlemiseks kesktöötlusmoodulisse (vastavalt väliselt identsete moodulite puhul võib nende hind mitu korda erineda ). Esimesel juhul Üldine jõudlus seadmed ja sellest tulenevalt selle maksimaalne läbilaskevõime osutub suuremaks kui teisel, kuna osa selle tööst Protsessorülekanded moodulprotsessoritele.
Lisaks on moodulseadmetel sageli blokeeriv arhitektuur (kui maksimaalne läbilaskevõime on madalam kõigi portide kogukiirusest). Selle põhjuseks on sisemise siini piiratud läbilaskevõime, mille kaudu moodulid omavahel liiklust vahetavad. Näiteks kui moodullülitil on sisebuss läbilaskevõimega 20 Gbps, siis selle liinikaardi jaoks 48 Gigabit Etherneti pordiga täis laetud Kasutada saab ainult 20 porti. Samuti peaksite selliseid üksikasju meeles pidama ja seadmete valimisel hoolikalt läbi lugema dokumentatsiooni.
IP võrkude kujundamisel on läbilaskevõime võtmeparameeter, millest sõltub võrgu kui terviku arhitektuur. Läbilaskevõime täpsemaks hindamiseks võite järgida järgmisi soovitusi.
- Uurige rakendusi, mida kavatsete võrgus kasutada, nende kasutatavaid tehnoloogiaid ja edastatava liikluse mahtu. Kasutage võrkude ehitamisel arendajate nõuandeid ja kolleegide kogemusi, et võtta arvesse nende rakenduste kõiki nüansse.
- Uurige üksikasjalikult võrguprotokollid ja nende rakenduste kasutatavad tehnoloogiad.
- Seadme valimisel lugege hoolikalt dokumentatsiooni. Et oleks natuke reservi valmislahendused, vaadake tootesarjad erinevad tootjad.
Selle tulemusena, millal õige valiku tegemine tehnoloogiaid ja seadmeid, võite olla kindel, et võrk rahuldab täielikult kõigi rakenduste nõuded ning olles piisavalt paindlik ja skaleeritav, kestab kaua.
| Parameetri nimi | Tähendus |
| Artikli teema: | Ribalaius |
| Rubriik (temaatiline kategooria) | Tehnoloogiad |
Peamine ülesanne, mille jaoks mis tahes võrk on ehitatud, on kiire ülekanne info arvutite vahel. Sel põhjusel on võrgu või võrgu osa läbilaskevõimega seotud kriteeriumid hea näitaja selle kohta, kui hästi võrk täidab oma põhifunktsiooni.
Seda tüüpi kriteeriumide määratlemiseks on palju võimalusi, nagu ka "reaktsiooniaja" klassi kriteeriumide puhul. Need valikud võivad üksteisest erineda: valitud koguseühik edastatud teave, arvesse võetavate andmete olemus - ainult kasutajaandmed või kasutajaandmed koos teenuseandmetega, edastatud liikluse mõõtmispunktide arv, tulemuste keskmistamise meetod võrgu kui terviku kohta. Mõelgem erinevaid viise võimsuskriteeriumi detailsemalt konstrueerimine.
Kriteeriumid, mis erinevad edastatava teabe mõõtühikus. Edastatava info mõõtühikuks on tavaliselt paketid (või kaadrid, hiljem kasutatakse neid mõisteid vaheldumisi) või bitid. Vastavalt sellele mõõdetakse läbilaskevõimet pakettides sekundis või bittides sekundis.
Sest arvutivõrgud töötada pakettide (või kaadri) vahetamise põhimõttel, siis on pakettides edastatava teabe hulga mõõtmine mõttekas, eriti kuna sellel töötavate sideseadmete läbilaskevõime lingi tasemel ja kõrgem, mõõdetuna ka kõige sagedamini pakettides sekundis. Lisaks muutuva paketi suuruse tõttu (see on tüüpiline kõikidele protokollidele, välja arvatud ATM, millel on fikseeritud suurus paketid 53 baiti), läbilaskevõime mõõtmine pakettides sekundis on seotud teatud ebakindlusega – millist protokolli ja mis suurusega pakette mõeldakse? Enamasti tähendavad need pakette Etherneti protokoll, mis on kõige tavalisem, mille minimaalne protokolli suurus on 64 baiti (ilma preambula). Minimaalse pikkusega paketid valiti võrdluspakettideks seetõttu, et need loovad sideseadmetele kõige keerulisema töörežiimi – iga sissetuleva paketiga tehtavad arvutustoimingud sõltuvad väga vähesel määral selle suurusest ja seega töötlemisest edastatud ühiku kohta. teave Minimaalse pikkusega pakett nõuab palju rohkem toiminguid kui maksimaalse pikkusega pakett.
Ribalaiuse mõõtmine bittides sekundis (ees kohalikud võrgud kiirused mõõdetuna miljonites bittides sekundis – tüüpilisemad on Mb/s) annab täpsema hinnangu edastatava info kiirusele kui pakettide kasutamisel.
Kriteeriumid, mis erinevad, võttes arvesse omandiõigusega kaitstud teavet. Igal protokollil on päis, mis kannab teenuseteavet, ja andmeväli, mis kannab arvesse võetud teavet protokolli kohandatud. Näiteks Etherneti protokolli raamis minimaalne suurus 46 baiti (64-st) esindavad andmevälja ja ülejäänud 18 on teenuseteave. Läbilaskevõimet pakettidena sekundis mõõtes ei ole võimalik kasutajainfot teenuseinfost eraldada, kuid bitipõhiselt mõõtes on see võimalik.
Kui läbilaskevõimet mõõdetakse ilma teavet kasutajaks ja teenuseks jagamata, siis sel juhul Te ei saa määrata antud võrgu jaoks protokolli või protokollivirnu valimise ülesannet. Seda seletatakse asjaoluga, et isegi kui ühe protokolli asendamisel teisega saame suurema võrgu läbilaskevõime, ei tähenda see, et võrk töötaks lõppkasutajate jaoks kiiremini – kui teenuseteabe osakaal nende protokollide kasutajaandmete ühiku kohta on erinev (ja üldiselt on see tõsi), siis saate optimaalseks valida aeglasema võrguvaliku. Kui võrgu seadistamisel protokollitüüp ei muutu, siis saab kasutada kriteeriume, mis ei eralda kasutajaandmeid üldisest voost.
Võrgu läbilaskevõime testimisel rakenduse tase Lihtsaim viis läbilaskevõimet mõõta on kasutajaandmete põhjal. Selleks piisab, kui mõõta aega, mis kulub teatud suurusega faili edastamiseks serveri ja kliendi vahel ning jagada faili suurus saadud ajaga. Kogu vajaliku läbilaskevõime mõõtmiseks spetsiaalsed tööriistad mõõtmised – operatsioonisüsteemidesse sisseehitatud protokollianalüsaatorid või SNMP või RMON agendid, Võrguadapterid või sideseadmed.
Mõõtmispunktide arvu ja asukoha poolest erinevad kriteeriumid. Ribalaiust saab mõõta mis tahes kahe võrgu sõlme või punkti vahel, näiteks klientarvuti 1 ja serveri 3 vahel joonisel 1.2 näidatud näites. Sel juhul muutuvad saadud läbilaskevõime väärtused samades võrgu töötingimustes, mille kahe punkti vahel mõõtmised tehakse. Kuna võrk töötab samaaegselt suur number kasutajate arvutid ja serverid täielik kirjeldus võrgu läbilaskevõime annab mõõdetud läbilaskevõimete komplekti erinevaid kombinatsioone interakteeruvad arvutid – võrgusõlmede nn liiklusmaatriks. Olemas erilised vahendid mõõtmised, mis salvestavad iga võrgusõlme liiklusmaatriksi.
Kuna võrkudes läbivad andmed teel sihtsõlme reeglina mitu transiidi vahetöötlusetappi, võib efektiivsuse kriteeriumiks pidada üksiku vahevõrguelemendi läbilaskevõimet - eraldi kanal, segment või sideseade.
Kahe sõlme vahelise koguläbilaskevõime teadmine ei võimalda täielik teave O võimalikud viisid selle suurenemine, kuna koguarvust ei ole võimalik aru saada, milline pakettide töötlemise vaheetappidest aeglustab võrku kõige rohkem. Sel põhjusel läbilaskevõime andmed üksikud elemendid võrgud võivad olla kasulikud selle optimeerimise otsustamisel.
Selles näites paketid teel kliendi arvuti 1 serverisse 3 läbivad järgmised vahepealsed võrguelemendid:
Segment AR SwitchR Segment BR Ruuter R Segment CR RepeaterR Segment D.
Kõigil neil elementidel on teatud läbilaskevõime, seetõttu võrdub arvuti 1 ja serveri 3 vaheline võrgu koguläbilaskvus marsruudikomponentide minimaalse läbilaskevõimega ja ühe paketi edastusviivitusega (üks vastuseaja määramise võimalustest) võrdub iga elemendi tekitatud viivituste summaga. Mitmeosalise tee läbilaskevõime suurendamiseks peate esmalt pöörama tähelepanu kõige aeglasematele elementidele - sellisel juhul on selliseks elemendiks tõenäoliselt ruuter.
Võrgu koguläbilaskevõimet on mõttekas määratleda keskmise teabehulgana, mis edastatakse kõigi võrgusõlmede vahel ajaühikus. Kogu võrgu läbilaskevõimet saab mõõta kas pakettides sekundis või bittides sekundis. Võrgu jagamisel segmentideks või alamvõrkudeks võrdub võrgu koguvõimsus alamvõrkude võimsuste summaga pluss segmentide või võrkudevaheliste linkide võimsus.
Läbilaskevõime – mõiste ja tüübid. Kategooria "Läbilaskvus" klassifikatsioon ja omadused 2017, 2018.
Umbes 10 Mbit/s 261. CD-lugeja foto on näidatud joonisel. O 4 O 1 O 2 O +3 X 228. Ilmumise kronoloogiline järjekord operatsioonisüsteemid: a) MS DOS b) Windows XP c) Windows "98 d) Windows Vista O +a), c), b), d) Andmebaasides olevad välja tunnused ei ole... .
Selle määrab külgnevate liikuvate rongide vaheline kaugus. Mida lühem see vahemaa, seda suurem on liini läbilaskevõime. Peal Sel hetkel Metrooliine on kahte tüüpi: automaatse blokeeringuga liinid ja liini kaitsvad lõigud tavaliste... .
Selle määrab külgnevate liikuvate rongide vaheline kaugus. Mida lühem see vahemaa, seda suurem on liini läbilaskevõime. Hetkel on kahte tüüpi metrooliine: automaatblokeeringuga liinid ja liini kaitsvad lõigud tavaliste... [loe edasi].
Läbilaskevõime – arv, mida AD suudab läbida, tagades liikumiseks vajaliku ohutuse ja mugavuse. PS võib olla: - teoreetiline; - praktiline. Teoreetiline PS on defineeritud kui vaadeldava ajavahemiku T suhe aega, mis... .
Gaasitoru Läbilaskevõime Ekspordi suund Läbi Ukraina: Orenburg-Läänepiir (Užgorod) Slovakkia, Tšehhi, Austria, Saksamaa, Prantsusmaa, Šveits, Sloveenia, Itaalia Urengoy-Uzhgorod Slovakkia, Tšehhi, Austria,... .
49. Mis määrab sidekanali läbilaskevõime?
Sidesüsteemi all mõistetakse seadmete ja keskkondade kogumit, mis tagavad sõnumite edastamise saatjalt adressaadile. Üldjuhul kujutab üldistatud sidesüsteemi plokkskeem.
Ribalaius on teabe edastamise maksimaalne võimalik kiirus. Ribalaius võrdub telegraafi kiirusega, mõõdetuna ajaühikus edastatud telegraafikõnede arvuga. Maksimaalne läbilaskevõime sõltub kanali ribalaiusest ja üldiselt suhtest Pc / Pп (signaali võimsus ja häirevõimsus) ning määratakse valemiga. See on Shannoni valem, mis kehtib mis tahes sidesüsteemi puhul, kui esineb kõikumisi häireid.
50. Mis on sagedusmultipleksimise/kanalijaotuse olemus mitmekanalilistes infoedastussüsteemides.
Tihendamine - abonendi signaalide ühendamine üheks signaaliks.
Eraldamine – eraldumine singlist rühma signaal, üksikute abonendi signaalid.
Sagedusmultipleksimise olemus seisneb selles, et kõik abonendid töötavad samal sagedusribal, kuid igaüks oma sagedusalas.
Sagedusmultipleksimisel tekivad kanalitevahelised häired filtreerimissüsteemide ebatäiuslikkuse ja signaali spektri lõpmatuse tõttu.
Süsteemide peamine eelis mitmekanaliline suhtlus sagedusmultipleksimisega - sagedusspektri ökonoomne kasutamine; olulisteks puudusteks on vahepealsetes võimenduspunktides esinevate häirete kuhjumine ja sellest tulenevalt suhteliselt madal mürakindlus.
51. Milles seisneb ajamultipleksimise/kanalite eraldamise olemus mitmekanalilistes infoedastussüsteemides?
Ajalise multipleksimise korral töötavad kõik abonendid samas sagedusalas, kuid nad töötavad tsükliliselt, igaüks omal ajal ja tsükliaja määrab T. Kotelnikova (Ajamultipleksimisega, mis on impulsssidesüsteemide loogiline edasiarendus, a. Iga kanali signaalide edastamiseks on vaheldumisi ette nähtud sideliin või rühmasidetee läbi elektrooniliste lülitite.)
Kõne edastamisel T=125 μs
Magistraalkaabliliinidel kasutatakse sagedus- ja ajamultipleksimisega sidesüsteeme, raadiorelee liinid jne.
52. Millised on aeronavigatsioonilise raadioside ja maapealse telekommunikatsiooni korraldamise põhimõtted.
Sidekorralduse all mõistetakse skeemi abonentide ühendamiseks kanalitega ja sideks eraldatud ressursside jaotamiseks, tagades linkidevahelise teabevahetuse kõrge efektiivsuse.
Põhiline lennunduse õhuside element - raadiovõrk. Raadiovõrk on RS-i kogum, mis on paigaldatud suhtlevate korrespondentide asukohtadesse (juhtimiskeskusesse ja lennuki pardale) ja mida ühendavad ühised raadiokanalid, mis töötavad samadel raadiosagedustel. Raadiovõrgud on reeglina korraldatud radiaalsel alusel. Raadiovõrk võimaldab infovahetust iga lennuki dispetšeri ja meeskonna vahel ning andmete ringhäälestust kõikidele lennukitele üheaegselt. Raadiovõrgud luuakse sõltuvalt ATC sektorite arvust.
Kõige olulisem järjepidevust tagav element on raadiovõrkude vahetamise reguleeritud kord. Lennundusvõrkudes on edastamiseks ja vastuvõtmiseks tavaliselt määratud üks sagedus ning side toimub sees simpleksrežiim kui edastamine ja vastuvõtt vahelduvad.
Maapealsete sidevõrkude elemendid on: abonendiüksused, kanalid ja sidesõlmed. CS-i sidesõlmed on mõeldud teabe levitamiseks mööda sideliine ja kanaleid, mis viivad erinevatesse geograafilistesse asukohtadesse. Juhtmega ehituse põhimõte telegraafi side radiaalsõlmpunktid, st on ette nähtud peamised GUS-sõlmed, mis ühendavad piirkondlike sõlmede rühmi, ja sidekanalid, mis ühendavad sõlmed põhisõlmedega ja üksteisega. See põhimõte tagab side kõrge efektiivsuse ja usaldusväärsuse saavutamise, kuna saab kasutada lahendusi. Maapealsete sidevõrkude loomisel kasutatakse laialdaselt riiklike sidevõrkude kanaleid. Maapealne telekommunikatsioon tsiviillennunduses on sideks lennuväljade, haldus- ja operatiivjuhtimisorganite vahel. Korraldatakse ka lauatelefonivõrku.
On palju tegureid, mis võivad signaali moonutada või kahjustada. Kõige tavalisem neist on häired või müra, mis on mis tahes soovimatu signaal, mis seguneb edastamiseks või vastuvõtmiseks mõeldud signaaliga ja moonutab seda. Digitaalsete andmete puhul tekib küsimus: kuivõrd need moonutused piiravad võimalikku andmeedastuskiirust? Nimetatakse maksimaalset võimalikku kiirust teatud tingimustel, mille jooksul saab teavet teatud sideteel või kanalil edastada üle andma võime kanal.
Püüame omavahel siduda neli kontseptsiooni.
Andmeedastuskiirus – kiirus bittides sekundis (bit/s), millega saate
edastada andmeid;
Ribalaius – edastatava signaali ribalaius, mis on piiratud edastamisega oomidesse ja edastava meediumi olemusega. Seda väljendatakse sekundites või hertsides (Hz).
Müra. Keskmine müratase sidekanalis.
Veatase – vigade ja kõrvalmõjude esinemise sagedus. Veaks loetakse 1 vastuvõtmist ja 0 edastamist ja vastupidi.
Probleem on selles: side ei ole odav ja üldiselt, mida laiem on nende ribalaius, seda kallim see on. Lisaks on kõigil praktilist huvi pakkuvatel edastuskanalitel piiratud ribalaius. Piirangud on põhjustatud edastusmeediumi füüsilistest omadustest või saatja enda tahtlikest ribalaiuse piirangutest, mis on tehtud selleks, et vältida häireid muude allikatega.
Loomulikult soovime saadaolevat ribalaiust võimalikult tõhusalt ära kasutada. Digitaalsete andmete puhul tähendab see, et teatud sagedusala puhul on soovitav saada olemasoleva veataseme juures maksimaalne võimalik andmeedastuskiirus. Peamine piirang sellise tõhususe saavutamisel on häired.
Meediumile juurdepääsu meetodid traadita võrkudes
Üks peamisi probleeme traadita süsteemide ehitamisel on paljude kasutajate juurdepääsu probleemi lahendamine piiratud edastusmeediumi ressursile. On mitmeid põhilisi juurdepääsumeetodeid (nimetatakse ka multipleksimis- või multipleksimismeetoditeks), mis põhinevad parameetrite, nagu ruum, aeg, sagedus ja kood, jagamisel jaamade vahel. Multipleksimise eesmärk on eraldada igale sidekanalile ruum, aeg, sagedus ja/või kood minimaalse vastastikuse häirega ja maksimaalselt ära kasutades edastusmeediumi omadusi.
Tihendruumilisegajaotus
Põhineb signaalide eraldamisel ruumis, kui saatja saadab signaali koodi abil Koos, aeg t ja sagedus f piirkonnas s i. See tähendab, et iga traadita seade saab andmeid edastada ainult ühe kindla territooriumi piires, kus mis tahes muul seadmel on keelatud oma sõnumeid edastada.
Näiteks kui raadiojaam edastab talle määratud territooriumil rangelt määratletud sagedusel ja samal sagedusel hakkab edastama ka mõni muu jaam samas piirkonnas, siis raadiokuulajad ei saa "puhast" signaali vastu võtta nendest jaamadest. Teine asi on see, kas raadiojaamad töötavad erinevates linnades samal sagedusel. Nende jaamade signaalide piiratud leviulatuse tõttu ei esine iga raadiojaama signaalide moonutusi, mis välistab nende kattumise. Tüüpiline näide on mobiiltelefonisüsteemid.
Tihendsagedusosagalmine(Frequency Division Multiplexing, FDM)
Iga seade töötab rangelt määratletud sagedusel, tänu millele saavad ühel territooriumil andmeid edastada mitu seadet (joonis 3.2.6). See on üks tuntumaid meetodeid, mida ühel või teisel viisil kasutatakse kõige kaasaegsemates traadita sidesüsteemides.
Joonis 3.2.6 – Kanalite sagedusjaotuse põhimõte
Sageduse multipleksimise skeemi selge näide on mitme raadiojaama töö, mis töötavad ühes linnas erinevatel sagedustel. Üksteisest usaldusväärseks häälestamiseks peavad nende töösagedused olema eraldatud kaitsva sagedusvahemikuga, et vältida vastastikust häiret.
Kuigi see skeem võimaldab kasutada antud piirkonnas mitut seadet, põhjustab see tavaliselt nappide sagedusressursside tarbetut raiskamist, kuna see nõuab iga traadita seadme jaoks eraldi sageduse eraldamist.
Tihendajutise sektsioonigaelaiskus(Time Division Multiplexing, TDM)
Selles skeemis toimub kanalite jaotus ajas, st iga saatja edastab signaali samal sagedusel f piirkonnas s, kuid erinevatel ajaperioodidel t i (tavaliselt tsükliliselt korduv) edastusprotsessi sünkroniseerimise rangete nõuetega (joonis 3.2.7).
Joonis 3.2.7 – Kanalite ajajaotuse põhimõte
See skeem on üsna mugav, kuna ajavahemikke saab võrguseadmete vahel dünaamiliselt ümber jaotada. Suurema liiklusega seadmetele määratakse pikemad intervallid kui väiksema liiklusega seadmetele.
Ajamultiplekssüsteemide peamiseks puuduseks on kohene info kadu, kui kanalis sünkroniseerimine kaob näiteks tugevate, juhuslike või tahtlike häirete tõttu. Kuid edukas kogemus selliste kuulsate TDM-süsteemide nagu mobiilside haldamisel telefonivõrgud GSM standard, näitab ajutise tihendusmehhanismi piisavat töökindlust.
Tihendkoodiga eraldatud(Koodijaotusega multipleksimine, CDM)
Selles skeemis edastavad kõik saatjad signaale samal sagedusel f , piirkonnas s ja ajal t, kuid erinevate koodidega c i.
CDM-põhise kanalite eraldamise mehhanismi nimi (CDMA, CDM Access)
nimetati isegi mobiiltelefonide standardit IS-95a, aga ka mitmeid kolmanda põlvkonna mobiilsidesüsteemide standardeid (cdma2000, WCDMA jne).
CDM-skeemis asendab iga saatja iga algse andmevoo biti CDM-sümboliga - koodijada pikkusega 11, 16, 32, 64 jne. bitid (neid nimetatakse kiipideks). Koodijada on iga saatja jaoks unikaalne. Reeglina, kui algses andmevoos “1” asendamiseks kasutatakse teatud CDM-koodi, siis “0” asendamiseks kasutatakse sama koodi, kuid ümberpööratult.
Vastuvõtja teab saatja CDM-koodi, mille signaale ta peab vastu võtma. See võtab pidevalt vastu kõik signaalid ja digiteerib need. Seejärel teostab see spetsiaalses seadmes (korrelaatoris) talle teadaoleva CDM-koodiga sisendsignaali konvolutsiooni (korrutamise akumulatsiooniga) ja selle inversiooni. Mõnevõrra lihtsustatud kujul näeb see välja sisendsignaali vektori skalaarkorrutise ja CDM-koodiga vektori töö.
Kui signaal korrelaatori väljundis ületab teatud seatud lävitaseme, loeb vastuvõtja, et on saanud 1 või 0. Vastuvõtmise tõenäosuse suurendamiseks võib saatja iga bitti saatmist mitu korda korrata. Sel juhul tajub vastuvõtja teiste CDM-koodidega saatjate signaale lisanduva mürana.
Veelgi enam, tänu suurele liiasusele (iga bitt asendatakse kümnete kiipidega) võib vastuvõetud signaali võimsus olla võrreldav integreeritud müravõimsusega. CDM-signaalide sarnasus juhusliku (Gaussi) müraga saavutatakse pseudojuhusliku järjestuse generaatori poolt genereeritud CDM-koodide abil. Seetõttu nimetatakse seda meetodit ka signaali spektri hajutamise meetodiks otsejärjestuse abil (DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum), spektri hajutamist käsitletakse allpool.
Selle pitseri tugevaim külg seisneb andmeedastuse suurenenud turvalisuses ja salajasuses: koodi teadmata on võimatu signaali vastu võtta ja mõnel juhul ka selle olemasolu tuvastada. Lisaks on koodiruum võrreldes sagedusmultipleksimisskeemiga võrreldamatult suurem, mis võimaldab ilma probleemideta määrata igale saatjale oma individuaalne kood.
Kuni viimase ajani oli koodi multipleksimise peamiseks probleemiks vastuvõtjate tehnilise teostuse keerukus ning vajadus tagada saatja ja vastuvõtja täpne sünkroniseerimine, et tagada paketi garanteeritud vastuvõtmine.
Multipleksimismehhanism ortogonaalsete kandesageduste kaudu (OrtogonaalneSagedusDivisionMultipleksimine, OFDM)
Kogu saadaolev sagedusvahemik on jagatud üsna mitmeks alamkandjaks (mitmest sajast tuhandeni). Üks sidekanal (vastuvõtja ja saatja) on määratud edastamiseks mitu sellist kandjat, mis on valitud kogu komplektist vastavalt teatud seadusele. Edastamine toimub samaaegselt kõigil alamkandjatel, st igas saatjas jagatakse väljaminev andmevoog N alamvoolud, kus N– sellele saatjale määratud alamkandjate arv.
Alamkandjate jaotus võib töö ajal dünaamiliselt muutuda, mis muudab selle mehhanismi mitte vähem paindlikuks kui aja multipleksimise meetod.
OFDM-skeemil on mitmeid eeliseid. Esiteks, ainult mõned alamkanalid alluvad valikulisele tuhmumisele, mitte kogu signaalile. Kui andmevoog on kaitstud veaparanduskoodiga, on selle tuhmumisega lihtne võidelda. Kuid mis veelgi olulisem, OFDM võimaldab sümbolitevahelisi häireid maha suruda. Sümbolitevahelised häired avaldavad suurt mõju suure andmeedastuskiiruse korral, kuna bittide (või sümbolite) vaheline kaugus on väike.
OFDM-skeemis vähendatakse andmeedastuskiirust võrra N korda, mis võimaldab sümboli edastusaega pikendada Nüks kord. Seega, kui algse voo sümboli edastusaeg on T s , siis on OFDM-signaali periood võrdne NT s. See võimaldab teil oluliselt vähendada sümbolitevaheliste häirete mõju. Süsteemi projekteerimisel N valitakse nii, et väärtus NT s ületas oluliselt kanalite viivituste ruutkeskmise jaotuse.
Ribalaius
Ribalaius- suhet näitav meetermõõdustik maksimaalne kogusühikute (informatsioon, objektid, maht) läbimine ajaühikus läbi kanali, süsteemi, sõlme.
Kasutatakse erinevates valdkondades:
- side ja arvutiteaduses on P.S. maksimaalne saavutatav edastatava teabe hulk;
- transpordis PS - transpordiühikute arv;
- masinaehituses - läbiva õhu maht (õli, rasv).
Seda saab mõõta erinevates, mõnikord väga spetsiifilistes ühikutes - tükid, bitid/sek, tonnid, kuupmeetrid jne.
Arvutiteaduses rakendatakse ribalaiuse määratlust tavaliselt sidekanalile ja seda määratletakse kui maksimaalset edastatava või vastuvõetud teabe hulka ajaühikus.
Ribalaius on kasutaja seisukohast üks olulisemaid tegureid. Seda hinnatakse andmemahu järgi, mida võrk suudab ajaühikus üle kanda ühelt sellega ühendatud seadmelt teisele.
Kanali läbilaskevõime
Suurimat võimalikku infoedastuskiirust antud kanalis nimetatakse selle läbilaskevõimeks. Kanali läbilaskevõime on teabe edastamise kiirus antud kanali “parima” (optimaalse) allika, kodeerija ja dekoodri kasutamisel, seega iseloomustab see ainult kanalit.
Diskreetse (digitaalse) kanali läbilaskevõime ilma häireteta
C = log(m) bitti/sümbol
kus m on kanalis kasutatava signaalikoodi alus. Teabe edastamise kiirus diskreetne kanal ilma mürata (ideaalne kanal) on võrdne selle mahutavusega, kui kanali sümbolid on sõltumatud ja kõik m tähestiku sümbolit on võrdselt tõenäolised (kasutatakse võrdselt sageli).
Närvivõrgu ribalaius
Närvivõrgu läbilaskevõime on aritmeetiline keskmine töödeldud ja mahtude vahel loodud teavet närvivõrk ajaühiku kohta.
Vaata ka
- Andmeliidese võimsuste loend
Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.
- Gareev, Musa Gaisinovitš
- Borkolabovskaja Jumalaema ikoon
Vaadake, mis on "Bandwidth" teistes sõnaraamatutes:
Ribalaius- vesi voolab läbi drenaažiliitmike, kui väljalaskelehter ei ole üle ujutatud. Allikas: GOST 23289 94: Sanitaar-kanalisatsiooni liitmikud. Tehnilised andmed originaaldokument... Normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni terminite sõnastik-teatmik
Ribalaius- naftasaaduste koguhulk, mida saab läbi torujuhtme (läbi terminali) ajaühikus pumbata. Mahuti (mahutipargi) mahutavus on naftasaaduste koguhulk, mida saab hoida... ... Finantssõnastik
läbilaskevõime- Kaalu tarbimine töökeskkond läbi klapi. [GOST R 12.2.085 2002] läbilaskevõime KV Vedeliku voolukiirus (m3/h), tihedusega 1000 kg/m3, läbib reguleeriv asutus rõhulanguga 1 kgf/cm2 Märkus. Praegune...... Tehniline tõlkija juhend
Ribalaius- maksimaalne ajaühikus töödeldava teabe hulk, mõõdetuna bittides/s... Psühholoogiline sõnaraamat
läbilaskevõime- tootlikkus, jõud, mõju, suutlikkus Vene sünonüümide sõnastik ... Sünonüümide sõnastik
Ribalaius-- vt Teenindusmehhanism... Majandus- ja matemaatikasõnastik
läbilaskevõime- Kategooria. Ergonoomilised omadused. Spetsiifilisus. Maksimaalne summa informatsioon, mida saab töödelda ajaühikus, mõõdetuna bittides/s. Psühholoogiline sõnaraamat. NEED. Kondakov. 2000... Suurepärane psühholoogiline entsüklopeedia
läbilaskevõime- Maksimaalne summa Sõiduk, mis võib kindlal ajal teatud teelõigul sõita... Geograafia sõnaraamat
läbilaskevõime- (1) suurima ühikute arvuga teed maapealne transport(miljon paari rongi), mis seda teed võib puududa ajaühikus (tund, päev); (2) P.s. sidekanal maksimaalne kiirus veatu edastamine (vt) poolt see kanal… … Suur polütehniline entsüklopeedia
läbilaskevõime - suurim kiirus andmeedastusseade, millest teave siseneb salvestusseadmesse kadudeta, säilitades samal ajal diskreetimiskiiruse ja analoogi digitaalne transformatsioon. põhineva arhitektuuriga seadmetele paralleelbuss juurdepääs...... aastal sõnastatud mõistete ja terminite sõnastik reguleerivad dokumendid Venemaa seadusandlus
