แบนด์วิธ- ลักษณะเมตริกที่แสดงอัตราส่วน ปริมาณสูงสุดหน่วยการส่งผ่าน (ข้อมูล วัตถุ ปริมาตร) ต่อหน่วยเวลาผ่านช่องทาง ระบบ โหนด
ใช้ในด้านต่างๆ:
- ในสาขาการสื่อสารและวิทยาการคอมพิวเตอร์ ป.ล. คือจำนวนข้อมูลที่ผ่านได้สูงสุด
- ในการขนส่ง PS - จำนวนหน่วยการขนส่ง
- ในสาขาวิศวกรรมเครื่องกล - ปริมาตรอากาศที่ผ่าน (น้ำมัน, จาระบี)
สามารถวัดได้ในหน่วยต่างๆ ซึ่งบางครั้งก็เฉพาะเจาะจงมาก เช่น ชิ้น บิต/วินาที ตัน ลูกบาศก์เมตร ฯลฯ
ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ คำจำกัดความของปริมาณงานมักจะใช้กับช่องทางการสื่อสาร และถูกกำหนดให้เป็นจำนวนข้อมูลที่ส่งหรือรับสูงสุดต่อหน่วยเวลา
แบนด์วิธเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดจากมุมมองของผู้ใช้ มีการประมาณโดยจำนวนข้อมูลที่เครือข่ายสามารถถ่ายโอนได้ต่อหน่วยเวลาจากอุปกรณ์เครื่องหนึ่งที่เชื่อมต่อไปยังอุปกรณ์อีกเครื่องหนึ่งตามขีดจำกัด
ความจุช่อง
ความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุดที่เป็นไปได้ในช่องที่กำหนดเรียกว่าปริมาณงาน ความจุของช่องสัญญาณคือความเร็วของการส่งข้อมูลเมื่อใช้แหล่งตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสที่ "ดีที่สุด" (เหมาะสมที่สุด) สำหรับช่องสัญญาณที่กำหนด ดังนั้นจึงกำหนดลักษณะเฉพาะของช่องสัญญาณเท่านั้น
ปริมาณงานของช่องสัญญาณแยก (ดิจิทัล) โดยไม่มีการรบกวน
C = log(m) บิต/สัญลักษณ์
โดยที่ m คือฐานของรหัสสัญญาณที่ใช้ในช่องสัญญาณ ความเร็วของการส่งข้อมูลในช่องสัญญาณแยกที่ไม่มีสัญญาณรบกวน (ช่องสัญญาณในอุดมคติ) เท่ากับความจุเมื่อสัญลักษณ์ในช่องสัญญาณมีความเป็นอิสระ และสัญลักษณ์ m ทุกตัวของตัวอักษรมีความน่าจะเป็นเท่ากัน (ใช้บ่อยเท่าๆ กัน)
แบนด์วิธเครือข่ายประสาทเทียม
ปริมาณงานของโครงข่ายประสาทเทียมคือค่าเฉลี่ยเลขคณิตระหว่างปริมาณของการประมวลผลและ ข้อมูลที่สร้างขึ้น โครงข่ายประสาทเทียมต่อหน่วยเวลา
ดูเพิ่มเติม
- รายการความจุอินเทอร์เฟซข้อมูล
มูลนิธิวิกิมีเดีย
- 2010.
- การีฟ, มูซา ไกซิโนวิช
ไอคอน Borkolabovskaya ของพระมารดาของพระเจ้า
แบนด์วิธดูว่า "แบนด์วิดท์" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร: - น้ำไหลผ่านอุปกรณ์ระบายน้ำเมื่อช่องทางระบายน้ำไม่ท่วม ที่มา: GOST 23289 94: อุปกรณ์ระบายน้ำสุขาภิบาลข้อมูลจำเพาะ หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมเกี่ยวกับเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค
แบนด์วิธ- จำนวนผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทั้งหมดที่สามารถสูบผ่านท่อ (ผ่านคลัง) ต่อหน่วยเวลา ความจุถังเก็บ (Tank Farm) คือ จำนวนผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทั้งหมดที่สามารถเก็บได้ใน... ... พจนานุกรมการเงิน
ปริมาณงาน- การบริโภคน้ำหนัก สภาพแวดล้อมการทำงานผ่านวาล์ว [GOST R 12.2.085 2002] ปริมาณงาน KV อัตราการไหลของของเหลว (ลบ.ม./ชม.) โดยมีความหนาแน่นเท่ากับ 1,000 กก./ลบ.ม. ผ่านหน่วยงานกำกับดูแลโดยมีแรงดันตกคร่อม 1 กก./ซม.2 หมายเหตุ ปัจจุบัน... ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค
แบนด์วิธ- จำนวนข้อมูลสูงสุดที่สามารถประมวลผลได้ต่อหน่วยเวลา วัดเป็น บิต/วินาที... พจนานุกรมจิตวิทยา
ปริมาณงาน- ผลผลิต, กำลัง, ผลกระทบ, ความจุ พจนานุกรมคำพ้องความหมายภาษารัสเซีย ... พจนานุกรมคำพ้องความหมาย
แบนด์วิธ- - ดูกลไกการบริการ... พจนานุกรมเศรษฐศาสตร์-คณิตศาสตร์
ปริมาณงาน- หมวดหมู่. ลักษณะตามหลักสรีรศาสตร์ ความจำเพาะ. ปริมาณสูงสุดข้อมูลที่สามารถประมวลผลได้ต่อหน่วยเวลา วัดเป็นบิต/วินาที พจนานุกรมจิตวิทยา. พวกเขา. คอนดาคอฟ. 2000... สารานุกรมจิตวิทยาที่ดี
ปริมาณงาน- ปริมาณสูงสุด ยานพาหนะซึ่งสามารถเดินทางบนเส้นทางที่กำหนดได้ในช่วงเวลาที่กำหนด... พจนานุกรมภูมิศาสตร์
ปริมาณงาน- (1) ถนน ครับ มากกว่าหน่วย การขนส่งภาคพื้นดิน(รถไฟล้านคู่) ซึ่ง ถนนสายนี้สามารถพลาดได้ต่อหน่วยเวลา (ชั่วโมง วัน) (2) ปล. ช่องทางการสื่อสาร ความเร็วสูงสุดการส่งข้อมูลที่ปราศจากข้อผิดพลาด (ดู) โดย ช่องนี้… … สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่
ปริมาณงาน - ความเร็วสูงสุดอุปกรณ์ส่งข้อมูลซึ่งข้อมูลเข้าสู่อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโดยไม่สูญเสียโดยยังคงรักษาความเร็วการสุ่มตัวอย่างและอนาล็อก การเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัล- สำหรับอุปกรณ์ที่มีสถาปัตยกรรมตาม รถบัสขนานเข้าถึง... ... พจนานุกรมแนวคิดและคำศัพท์ที่จัดทำขึ้นใน เอกสารกำกับดูแลกฎหมายรัสเซีย
แบนด์วิธ
แบนด์วิธ- ลักษณะตัวชี้วัดที่แสดงอัตราส่วนของจำนวนหน่วยที่ผ่านสูงสุด (ข้อมูล, วัตถุ, ปริมาตร) ต่อหน่วยเวลาผ่านช่องทาง, ระบบ, โหนด
ใช้ในด้านต่างๆ:
- ในสาขาการสื่อสารและวิทยาการคอมพิวเตอร์ ป.ล. คือจำนวนข้อมูลที่ผ่านได้สูงสุด
- ในการขนส่ง PS - จำนวนหน่วยการขนส่ง
- ในสาขาวิศวกรรมเครื่องกล - ปริมาตรอากาศที่ผ่าน (น้ำมัน, จาระบี)
สามารถวัดได้ในหน่วยต่างๆ ซึ่งบางครั้งก็เฉพาะเจาะจงมาก เช่น ชิ้น บิต/วินาที ตัน ลูกบาศก์เมตร ฯลฯ
ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ คำจำกัดความของปริมาณงานมักจะใช้กับช่องทางการสื่อสาร และถูกกำหนดให้เป็นจำนวนข้อมูลที่ส่งหรือรับสูงสุดต่อหน่วยเวลา
แบนด์วิธเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดจากมุมมองของผู้ใช้ มีการประมาณโดยจำนวนข้อมูลที่เครือข่ายสามารถถ่ายโอนได้ต่อหน่วยเวลาจากอุปกรณ์เครื่องหนึ่งที่เชื่อมต่อไปยังอุปกรณ์อีกเครื่องหนึ่งตามขีดจำกัด
ความจุช่อง
ความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุดที่เป็นไปได้ในช่องที่กำหนดเรียกว่าปริมาณงาน ความจุของช่องสัญญาณคือความเร็วของการส่งข้อมูลเมื่อใช้แหล่งตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสที่ "ดีที่สุด" (เหมาะสมที่สุด) สำหรับช่องสัญญาณที่กำหนด ดังนั้นจึงกำหนดลักษณะเฉพาะของช่องสัญญาณเท่านั้น
ปริมาณงานของช่องสัญญาณแยก (ดิจิทัล) โดยไม่มีการรบกวน
C = log(m) บิต/สัญลักษณ์
โดยที่ m คือฐานของรหัสสัญญาณที่ใช้ในช่องสัญญาณ ความเร็วของการส่งข้อมูลในช่องสัญญาณแยกที่ไม่มีสัญญาณรบกวน (ช่องสัญญาณในอุดมคติ) เท่ากับความจุเมื่อสัญลักษณ์ในช่องสัญญาณมีความเป็นอิสระ และสัญลักษณ์ m ทุกตัวของตัวอักษรมีความน่าจะเป็นเท่ากัน (ใช้บ่อยเท่าๆ กัน)
แบนด์วิธเครือข่ายประสาทเทียม
ปริมาณงานของโครงข่ายประสาทเทียมคือค่าเฉลี่ยเลขคณิตระหว่างปริมาณข้อมูลที่ประมวลผลและสร้างโดยโครงข่ายประสาทเทียมต่อหน่วยเวลา
ดูเพิ่มเติม
- รายการความจุอินเทอร์เฟซข้อมูล
มูลนิธิวิกิมีเดีย
ไอคอน Borkolabovskaya ของพระมารดาของพระเจ้า
แบนด์วิธ- น้ำไหลผ่านอุปกรณ์ระบายน้ำเมื่อช่องทางระบายน้ำไม่ท่วม ที่มา: GOST 23289 94: อุปกรณ์ระบายน้ำสุขาภิบาล ข้อมูลจำเพาะ เอกสารต้นฉบับ... หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมเกี่ยวกับเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค
ปริมาณผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทั้งหมดที่สามารถสูบผ่านท่อ (ผ่านคลัง) ต่อหน่วยเวลา ความจุถังเก็บ (Tank Farm) คือ จำนวนผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทั้งหมดที่สามารถเก็บได้ใน... ... พจนานุกรมการเงิน
ปริมาณงาน- การไหลของน้ำหนักของตัวกลางทำงานผ่านวาล์ว [GOST R 12.2.085 2002] ปริมาณงาน KV อัตราการไหลของของเหลว (ลบ.ม./ชม.) โดยมีความหนาแน่นเท่ากับ 1,000 กก./ลบ.ม. ผ่านหน่วยงานกำกับดูแลโดยมีแรงดันตกคร่อม 1 กก./ซม.2 หมายเหตุ ปัจจุบัน... ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค
จำนวนข้อมูลสูงสุดที่สามารถประมวลผลได้ต่อหน่วยเวลา วัดเป็นบิต/วินาที... พจนานุกรมจิตวิทยา
ผลผลิต, กำลัง, ผลกระทบ, ความจุ พจนานุกรมคำพ้องความหมายภาษารัสเซีย ... พจนานุกรมคำพ้องความหมาย
แบนด์วิธ- - ดูกลไกการบริการ... พจนานุกรมเศรษฐศาสตร์-คณิตศาสตร์
ปริมาณงาน- หมวดหมู่. ลักษณะตามหลักสรีรศาสตร์ ความจำเพาะ. จำนวนข้อมูลสูงสุดที่สามารถประมวลผลได้ต่อหน่วยเวลา วัดเป็นบิต/วินาที พจนานุกรมจิตวิทยา. พวกเขา. คอนดาคอฟ. 2000... สารานุกรมจิตวิทยาที่ดี
ปริมาณงาน- จำนวนยานพาหนะสูงสุดที่สามารถผ่านบนถนนส่วนที่กำหนดในช่วงเวลาที่กำหนด... พจนานุกรมภูมิศาสตร์
ปริมาณงาน- (1) ถนน จำนวนหน่วยการขนส่งทางบกมากที่สุด (ล้านคู่รถไฟ) ที่ถนนหนึ่งๆ สามารถบรรทุกได้ต่อหน่วยเวลา (ชั่วโมง วัน) (2) ปล. ความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุดไร้ข้อผิดพลาดของช่องสัญญาณ (ดู) ผ่านช่องสัญญาณที่กำหนด... ... สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่
ปริมาณงาน- อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดของอุปกรณ์ที่ข้อมูลเข้าสู่อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโดยไม่สูญเสียในขณะที่ยังคงความเร็วการสุ่มตัวอย่างและการแปลงดิจิทัลแบบอะนาล็อก สำหรับอุปกรณ์ที่มีสถาปัตยกรรมบัสขนาน ทรูพุต... ... พจนานุกรมแนวคิดและคำศัพท์ที่กำหนดไว้ในเอกสารกำกับดูแลของกฎหมายรัสเซีย
ในระบบการสื่อสารใดๆ ข้อมูลจะถูกส่งผ่านช่องทาง อัตราการถ่ายโอนข้อมูลถูกกำหนดไว้ในมาตรา 2.9 ความเร็วนี้ไม่เพียงขึ้นอยู่กับช่องสัญญาณเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสัญญาณที่จ่ายให้กับอินพุตด้วยดังนั้นจึงไม่สามารถระบุลักษณะของช่องสัญญาณเป็นวิธีการส่งข้อมูลได้ ลองหาวิธีประเมินความสามารถของช่องทางในการส่งข้อมูล ก่อนอื่นให้เราพิจารณาช่องสัญญาณแยกกันซึ่งมีการส่งสัญลักษณ์จากตัวอักษรของปริมาตรต่อหน่วยเวลาโดยเฉลี่ย เมื่อส่งแต่ละสัญลักษณ์ จำนวนข้อมูลต่อไปนี้จะถูกส่งผ่านช่องสัญญาณ [ดู (2.135) และ (2.140)]:
ที่ไหน สัญลักษณ์สุ่มที่ทางเข้าและทางออกของช่อง จากสี่เอนโทรปีที่ปรากฏที่นี่ ข้อมูลของสัญลักษณ์ที่ส่งจะถูกกำหนดโดยแหล่งที่มา สัญญาณไม่ต่อเนื่องและไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของช่อง โดยทั่วไปเอนโทรปีที่เหลืออีกสามรายการจะขึ้นอยู่กับทั้งแหล่งสัญญาณและช่องสัญญาณ
ลองจินตนาการดูว่าสัญลักษณ์จาก แหล่งที่มาที่แตกต่างกันมีลักษณะเฉพาะด้วยการแจกแจงความน่าจะเป็นที่แตกต่างกัน (แต่แน่นอนว่ามีค่าเท่ากัน สำหรับแต่ละแหล่งดังกล่าว ปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านช่องสัญญาณจะใช้ค่าของตัวเอง จำนวนข้อมูลที่ส่งสูงสุดจะถูกยึดไปทั้งหมดที่เป็นไปได้
แหล่งสัญญาณอินพุต กำหนดลักษณะช่องสัญญาณเองและเรียกว่าความจุของช่องสัญญาณ ต่อตัวละคร
โดยที่การขยายสูงสุดจะดำเนินการกับการแจกแจงความน่าจะเป็นแบบหลายมิติทั้งหมด คุณยังสามารถกำหนดความจุของช่องสัญญาณ C ต่อหน่วยเวลา (วินาที):
ความเสมอภาคสุดท้ายตามมาจากการเพิ่มของเอนโทรปี ในอนาคต หากไม่ได้ระบุไว้เป็นพิเศษ เราจะเข้าใจปริมาณงานเป็นปริมาณงานต่อวินาที
ตามตัวอย่าง ให้เราคำนวณความจุของช่องสัญญาณแบบสมมาตรที่ไม่มีหน่วยความจำ ซึ่งความน่าจะเป็นในการเปลี่ยนแปลงจะได้รับจากสูตร (3.36) ตาม (3.52) และ (3.53)
มูลค่าเข้า ในกรณีนี้คำนวณได้ง่ายเนื่องจากความน่าจะเป็นของการเปลี่ยนแปลงแบบมีเงื่อนไขจะใช้เพียงสองค่าเท่านั้น: ถ้า ifl ค่าแรกเกิดขึ้นด้วยความน่าจะเป็นและค่าที่สองมีความน่าจะเป็น นอกจากนี้ เนื่องจากพิจารณาช่องสัญญาณที่ไม่มีหน่วยความจำ ผลการรับสัญญาณ ตัวละครแต่ละตัวเป็นอิสระจากกัน นั่นเป็นเหตุผล
ด้วยเหตุนี้ จึงไม่ขึ้นอยู่กับการแจกแจงความน่าจะเป็น B แต่ถูกกำหนดโดยความน่าจะเป็นในการเปลี่ยนแปลงของช่องสัญญาณเท่านั้น คุณสมบัตินี้ได้รับการเก็บรักษาไว้สำหรับทุกรุ่นของช่องสัญญาณที่มีสัญญาณรบกวนเพิ่มเติม
เราได้การแทน (3.56) ลงใน (3.55)
เนื่องจากทางด้านขวามีเพียงคำเท่านั้นที่ขึ้นอยู่กับการแจกแจงความน่าจะเป็น จึงจำเป็นต้องขยายให้สูงสุด ค่าสูงสุดตาม (2.123) เท่ากับ และจะรับรู้เมื่อสัญลักษณ์ที่ได้รับทั้งหมดมีความน่าจะเป็นเท่ากันและเป็นอิสระจากกัน เป็นเรื่องง่ายที่จะตรวจสอบว่าเงื่อนไขนี้เป็นไปตามนั้นหากสัญลักษณ์อินพุตมีความน่าจะเป็นเท่ากันและเป็นอิสระ เนื่องจาก
ในเวลาเดียวกัน
ดังนั้นปริมาณงานต่อวินาที
สำหรับช่องสัญญาณแบบสมมาตรไบนารี อัตราการประมวลผลในหน่วยไบนารีต่อวินาที
การพึ่งพาตาม (3.59) จะแสดงในรูป 3.9.
ด้วยปริมาณงานของช่องสัญญาณไบนารี่ เนื่องจากมีความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาด ลำดับของสัญลักษณ์ไบนารี่เอาท์พุตจึงสามารถรับได้โดยไม่ต้องส่งสัญญาณผ่านช่องสัญญาณเลย แต่โดยการเลือกสัญญาณโดยการสุ่ม (เช่น ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของการโยน เหรียญ) กล่าวคือ เมื่อลำดับที่เอาต์พุตและอินพุตของช่องสัญญาณเป็นอิสระจากกัน เหตุการณ์นี้เรียกว่าการแบ่งช่อง ความจริงที่ว่าทรูพุตที่ ในช่องไบนารี่นั้นเหมือนกับที่ (ช่องสัญญาณไร้สัญญาณรบกวน) อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่า ที่ ก็เพียงพอที่จะกลับสัญลักษณ์เอาท์พุตทั้งหมด (เช่น แทนที่ 0 ด้วย 1 และ 1 ด้วย 0) ใน เพื่อเรียกคืนสัญญาณอินพุตได้อย่างถูกต้อง
ข้าว. 3.9. การพึ่งพาความจุของช่องสมมาตรแบบไบนารีที่ไม่มีหน่วยความจำกับความน่าจะเป็นของการรับสัญลักษณ์ที่ผิดพลาด
แบนด์วิธ ช่องทางต่อเนื่องก็คำนวณเหมือนกัน ตัวอย่างเช่น สมมติว่าช่องสัญญาณมีความกว้างแบนด์วิธที่จำกัด จากนั้นสัญญาณที่อินพุตและเอาต์พุตของช่องสัญญาณตามทฤษฎีบทของ Kotelnikov จะถูกกำหนดโดยตัวอย่างที่ถ่ายตามช่วงเวลา ดังนั้น ข้อมูลที่ส่งผ่านช่องสัญญาณในช่วงเวลาหนึ่ง เท่ากับผลรวมของจำนวนข้อมูลที่ส่งสำหรับแต่ละตัวอย่างดังกล่าว ความจุช่องต่อตัวอย่างดังกล่าว
ในที่นี้ตัวแปรสุ่มคือภาพตัดขวางของกระบวนการที่อินพุตและเอาต์พุตของช่องสัญญาณ และค่าสูงสุดจะครอบคลุมทั้งหมดที่ยอมรับได้ สัญญาณอินพุตเช่น สำหรับการแจกแจงทั้งหมด
ปริมาณงาน C ถูกกำหนดให้เป็นผลรวมของค่าการนับที่ใช้กับตัวอย่างทั้งหมดต่อวินาที ในกรณีนี้ จะต้องคำนวณเอนโทรปีดิฟเฟอเรนเชียลใน (3.60) โดยคำนึงถึงความเชื่อมโยงของความน่าจะเป็นระหว่างกลุ่มตัวอย่าง
ตัวอย่างเช่น ให้เราคำนวณความจุของช่องสัญญาณต่อเนื่องที่ไม่มีหน่วยความจำพร้อมสัญญาณรบกวนแบบเกาส์สีขาวเพิ่มเติม ซึ่งมีแบนด์วิดธ์ความกว้างหากกำลังสัญญาณเฉลี่ย (ความแปรปรวน) ไม่เกินค่าที่กำหนด เราแสดงถึงกำลัง (การกระจาย) ของ สัญญาณรบกวนในย่านความถี่ ตัวอย่างของสัญญาณอินพุตและเอาต์พุต รวมถึงสัญญาณรบกวนมีความสัมพันธ์กันด้วยความเท่าเทียมกัน
n เนื่องจากมีการแจกแจงแบบปกติโดยไม่มีความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ ดังนั้นความหนาแน่นของความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไขสำหรับค่าคงที่และจะเป็นปกติด้วยด้วยความคาดหวังทางคณิตศาสตร์และการกระจายตัว
ตาม (2.152) เอนโทรปีดิฟเฟอเรนเชียลของการแจกแจงแบบปกติไม่ได้ขึ้นอยู่กับความคาดหวังทางคณิตศาสตร์และมีค่าเท่ากัน ดังนั้น เพื่อที่จะค้นหามัน เราจำเป็นต้องค้นหาความหนาแน่นของการแจกแจงที่เพิ่มจาก (3.61) ให้สูงสุด โดยคำนึงถึงความเป็นอิสระนั้น ตัวแปรสุ่ม เราก็มี
ดังนั้นความแปรปรวนจึงได้รับการแก้ไขตามที่กำหนด ตาม (2.153) สำหรับการกระจายตัวแบบคงที่ รับประกันเอนโทรปีดิฟเฟอเรนเชียลสูงสุด การกระจายตัวแบบปกติ- จาก (3.61) เห็นได้ชัดว่าด้วยการแจกแจงแบบมิติเดียวแบบปกติ การแจกแจงจะเป็นแบบปกติด้วย ดังนั้น
เมื่อเปลี่ยนเป็นปริมาณงาน C ต่อวินาที เราสังเกตว่าข้อมูลที่ส่งผ่านตัวอย่างหลายตัวอย่างจะสูงสุดเมื่อตัวอย่างสัญญาณเป็นอิสระ สิ่งนี้สามารถทำได้หากเลือกสัญญาณเพื่อให้ความหนาแน่นของสเปกตรัมสม่ำเสมอในแถบความถี่ ดังที่แสดงในตัวอย่างที่แยกจากกันด้วยช่วงเวลาที่ทวีคูณของสัญญาณนั้นไม่มีความสัมพันธ์กัน และสำหรับปริมาณเกาส์เซียนที่ไม่สัมพันธ์กันหมายถึงความเป็นอิสระ
ดังนั้น จึงสามารถหาปริมาณงาน C (ต่อวินาที) ได้โดยการเพิ่มปริมาณงาน (3.63) สำหรับตัวอย่างอิสระ:
จะตระหนักได้ว่ากระบวนการเกาส์เซียนมีความหนาแน่นสเปกตรัมสม่ำเสมอในย่านความถี่ (สัญญาณรบกวนเสมือนสีขาว)
จากสูตร (3.64) ชัดเจนว่าหากกำลังสัญญาณไม่ถูกจำกัด ปริมาณงานก็จะไม่มีที่สิ้นสุด แบนด์วิดท์จะเป็นศูนย์หากอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนของช่องสัญญาณเป็นศูนย์ เมื่ออัตราส่วนนี้เพิ่มขึ้น ปริมาณงานจะเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีกำหนด แต่อย่างช้าๆ เนื่องจากการพึ่งพาลอการิทึม
ความสัมพันธ์ (3.64) มักเรียกว่าสูตรของแชนนอน สูตรนี้มี สำคัญในทฤษฎีสารสนเทศเนื่องจากเป็นตัวกำหนดการพึ่งพาความสามารถของช่องทางต่อเนื่องที่กำลังพิจารณาอยู่ ลักษณะทางเทคนิคเช่นแบนด์วิธและอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน สูตรของแชนนอนบ่งบอกถึงความเป็นไปได้ในการซื้อขายแบนด์วิธสำหรับกำลังสัญญาณและในทางกลับกัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก C ขึ้นอยู่กับเชิงเส้นและในลอการิทึม จึงมักเป็นไปไม่ได้ที่จะชดเชยการลดแบนด์วิธที่เป็นไปได้โดยการเพิ่มกำลังสัญญาณ มีประสิทธิภาพมากขึ้นคือการแลกเปลี่ยนพลังงานสัญญาณแบบย้อนกลับสำหรับแบนด์วิธ
49. อะไรเป็นตัวกำหนดปริมาณงานของช่องทางการสื่อสาร?
ระบบการสื่อสารเข้าใจว่าเป็นชุดของอุปกรณ์และสภาพแวดล้อมที่รับประกันการส่งข้อความจากผู้ส่งไปยังผู้รับ โดยทั่วไป ระบบการสื่อสารทั่วไปจะแสดงด้วยบล็อกไดอะแกรม
แบนด์วิธคือความเร็วสูงสุดในการถ่ายโอนข้อมูล แบนด์วิธเท่ากับความเร็วโทรเลข วัดจากจำนวนสายโทรเลขที่ส่งต่อหน่วยเวลา ปริมาณงานสูงสุดขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณและในกรณีทั่วไปเกี่ยวกับอัตราส่วน Pc / Pп (กำลังสัญญาณต่อกำลังรบกวน) และถูกกำหนดโดยสูตร นี่คือสูตรของแชนนอนซึ่งใช้ได้กับระบบการสื่อสารใดๆ ที่มีการรบกวนที่ผันผวน
50. อะไรคือสาระสำคัญของการแบ่งความถี่/การแบ่งช่องสัญญาณในระบบการส่งข้อมูลแบบหลายช่องสัญญาณ
การบดอัด - รวมสัญญาณสมาชิกให้เป็นสัญญาณเดียว
การแยก - การแยกออกจากกัน สัญญาณกลุ่ม, สัญญาณสมาชิกแต่ละราย
สาระสำคัญของมัลติเพล็กซ์ความถี่คือสมาชิกทั้งหมดทำงานในย่านความถี่เดียวกัน แต่แต่ละรายอยู่ในแบนด์ของตนเอง
เมื่อใช้มัลติเพล็กซ์ความถี่ การรบกวนระหว่างช่องสัญญาณเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของระบบกรองและสเปกตรัมของสัญญาณที่ไม่มีที่สิ้นสุด
ข้อได้เปรียบหลักของระบบ การสื่อสารหลายช่องทางด้วยการมัลติเพล็กซ์ความถี่ - การใช้สเปกตรัมความถี่อย่างประหยัด ข้อเสียเปรียบที่สำคัญคือการสะสมของการรบกวนที่เกิดขึ้นที่จุดขยายระดับกลางและเป็นผลให้ภูมิคุ้มกันทางเสียงค่อนข้างต่ำ
51. อะไรคือสาระสำคัญของมัลติเพล็กซ์เวลา/การแยกช่องสัญญาณในระบบการส่งข้อมูลหลายช่องสัญญาณ?
เมื่อใช้มัลติเพล็กซ์เวลา สมาชิกทั้งหมดจะทำงานในย่านความถี่เดียวกัน แต่ทำงานเป็นวงจร แต่ละรายการในเวลาของตนเอง และรอบเวลาจะถูกกำหนดโดย T. Kotelnikova (ด้วยมัลติเพล็กซ์เวลา ซึ่งเป็นการพัฒนาเชิงตรรกะของระบบการสื่อสารแบบพัลส์ สายสื่อสารหรือเส้นทางการสื่อสารแบบกลุ่มผ่านสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์มีสลับกันในการส่งสัญญาณของแต่ละช่องสัญญาณ)
เมื่อส่งสัญญาณคำพูด T=125 μs
ระบบการสื่อสารที่มีมัลติเพล็กซ์ความถี่และเวลาใช้กับสายเคเบิลหลัก สายรีเลย์วิทยุฯลฯ
๕๒. หลักการจัดวิทยุคมนาคมการบินและโทรคมนาคมภาคพื้นดินมีอะไรบ้าง
องค์กรการสื่อสารถือเป็นโครงร่างสำหรับการเชื่อมต่อสมาชิกกับช่องทางและกระจายทรัพยากรที่จัดสรรเพื่อการสื่อสารเพื่อให้มั่นใจว่าการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างลิงก์มีประสิทธิภาพสูง
ขั้นพื้นฐาน องค์ประกอบของการสื่อสารทางอากาศทางอากาศ - เครือข่ายวิทยุ เครือข่ายวิทยุคือชุดของ RS ที่ติดตั้งในตำแหน่งของผู้สื่อข่าวโต้ตอบ (ในศูนย์ควบคุมและบนเครื่องบิน) และรวมเข้าด้วยกันโดยช่องวิทยุทั่วไปซึ่งทำงานบนความถี่วิทยุเดียวกัน ตามกฎแล้วเครือข่ายวิทยุจะถูกจัดตามแนวรัศมี เครือข่ายวิทยุช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างผู้มอบหมายงานและลูกเรือของเครื่องบินแต่ละลำได้ เช่นเดียวกับการส่งข้อมูลแบบวงกลมไปยังเครื่องบินทุกลำพร้อมกัน เครือข่ายวิทยุถูกสร้างขึ้นขึ้นอยู่กับจำนวนภาค ATC
องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดที่รับประกันความต่อเนื่องคือขั้นตอนที่ได้รับการควบคุมสำหรับการเปลี่ยนเครือข่ายวิทยุ ในเครือข่ายการบิน โดยปกติจะมีการกำหนดความถี่หนึ่งความถี่สำหรับการส่งและรับ และการสื่อสารจะดำเนินการใน โหมดซิมเพล็กซ์เมื่อการส่งและรับสลับกัน
องค์ประกอบของเครือข่ายการสื่อสารภาคพื้นดิน ได้แก่ หน่วยสมาชิก ช่องสัญญาณ และโหนดการสื่อสาร โหนดการสื่อสาร CS ทำหน้าที่กระจายข้อมูลตามสายการสื่อสารและช่องทางที่นำไปสู่ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ต่างๆ หลักการก่อสร้างแบบมีสาย การสื่อสารทางโทรเลข Radial-nodal กล่าวคือ มีการจัดเตรียมโหนด GUS หลัก การรวมกลุ่มของโหนดระดับภูมิภาค และช่องทางการสื่อสารที่เชื่อมต่อโหนดกับโหนดหลักและเชื่อมต่อกัน หลักการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือในการสื่อสารที่สูง เนื่องจากสามารถใช้วิธีแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าได้ เมื่อสร้างเครือข่ายการสื่อสารภาคพื้นดิน ช่องทางของเครือข่ายการสื่อสารระดับชาติจะถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย โทรคมนาคมภาคพื้นดินในการบินพลเรือนใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างสนามบิน หน่วยงานควบคุมการบริหารและปฏิบัติการ มีการจัดเครือข่ายโทรศัพท์พื้นฐานด้วย
วิศวกรระบบที่ INTELCOM Line
หลังจากประเมินแบนด์วิธที่ต้องการในแต่ละส่วนของเครือข่าย IP แล้ว ก็จำเป็นต้องตัดสินใจเลือกเทคโนโลยีเครือข่ายและช่องสัญญาณ ระดับโอเอสไอ- ตามเทคโนโลยีที่เลือกจะมีการกำหนดรุ่นอุปกรณ์เครือข่ายที่เหมาะสมที่สุด คำถามนี้ก็เป็นเรื่องยากเช่นกัน เนื่องจากปริมาณงานขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์โดยตรง และประสิทธิภาพก็ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ด้วยเช่นกัน มาดูเกณฑ์และวิธีการประเมินความจุของช่องและอุปกรณ์ในเครือข่าย IP กันดีกว่า
เกณฑ์การประเมินแบนด์วิธ
นับตั้งแต่การเกิดขึ้นของทฤษฎีการจราจรทางไกล มีการพัฒนาวิธีการมากมายสำหรับการคำนวณความจุของช่องสัญญาณ อย่างไรก็ตาม การคำนวณแบนด์วิธที่ต้องการจะต่างจากวิธีการคำนวณที่ใช้กับเครือข่ายแบบสลับวงจร เครือข่ายแพ็คเก็ตค่อนข้างซับซ้อนและไม่น่าจะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ ประการแรก นี่เป็นเพราะปัจจัยหลายประการ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัจจัยที่มีอยู่ในยุคสมัยใหม่) เครือข่ายหลายบริการ) ซึ่งค่อนข้างยากต่อการคาดเดา บนเครือข่าย IP โครงสร้างพื้นฐานทั่วไปซึ่งโดยทั่วไปจะใช้โดยแอปพลิเคชันหลายตัว ซึ่งแต่ละแอปพลิเคชันอาจใช้โมเดลการรับส่งข้อมูลที่แตกต่างกันของตัวเอง นอกจากนี้ ภายในเซสชันเดียว การรับส่งข้อมูลที่ส่งไปในทิศทางข้างหน้าอาจแตกต่างจากการรับส่งข้อมูลที่ส่งผ่านใน ทิศทางย้อนกลับ- นอกจากนี้ การคำนวณยังมีความซับซ้อนเนื่องจากความเร็วของการรับส่งข้อมูลระหว่างแต่ละโหนดเครือข่ายอาจแตกต่างกันไป ดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่เมื่อสร้างเครือข่ายการประมาณความจุจะถูกกำหนดโดยแท้จริง คำแนะนำทั่วไปผู้ผลิต, การวิจัยทางสถิติและประสบการณ์ขององค์กรอื่นๆ
สมัครสมาชิก โปรแกรมพันธมิตร"Active-SB" และคุณจะได้รับ:
ผ่อนชำระค่าสินค้าในคลังสินค้า (ภายใต้ข้อกำหนดของ แพคเกจที่สมบูรณ์เอกสาร);
ตำแหน่งของ บริษัท ในส่วน "การติดตั้ง" เมื่อซื้ออุปกรณ์ทุกเดือนในจำนวนมากกว่า 100,000 รูเบิล
คืนเงินโดย โปรแกรมโบนัสมากถึง 5% ของยอดซื้อ
หากต้องการระบุจำนวนแบนด์วิธที่จำเป็นสำหรับเครือข่ายที่ออกแบบได้อย่างแม่นยำมากขึ้นหรือน้อยลง คุณต้องทราบก่อนว่าจะใช้แอปพลิเคชันใด ถัดไป สำหรับแต่ละแอปพลิเคชัน คุณควรวิเคราะห์ว่าข้อมูลจะถูกถ่ายโอนอย่างไรในช่วงเวลาที่เลือก และโปรโตคอลใดที่ใช้สำหรับสิ่งนี้
สำหรับ ตัวอย่างง่ายๆพิจารณาใบสมัครขนาดเล็ก เครือข่ายองค์กร.
ตัวอย่างการคำนวณแบนด์วิธ
สมมติว่ามีคอมพิวเตอร์ที่ทำงาน 300 เครื่องและโทรศัพท์ IP จำนวนเท่ากันบนเครือข่าย มีการวางแผนที่จะใช้บริการต่อไปนี้: อีเมล, ระบบโทรศัพท์ IP, การเฝ้าระวังวิดีโอ (รูปที่ 1) สำหรับการเฝ้าระวังวิดีโอจะใช้กล้อง 20 ตัวซึ่งสตรีมวิดีโอจะถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ ลองประเมินแบนด์วิดท์สูงสุดที่จำเป็นสำหรับบริการทั้งหมดบนช่องสัญญาณระหว่างสวิตช์หลักเครือข่ายและที่ทางแยกกับแต่ละเซิร์ฟเวอร์
ควรสังเกตทันทีว่าการคำนวณทั้งหมดจะต้องดำเนินการในช่วงเวลาที่มีกิจกรรมเครือข่ายมากที่สุดของผู้ใช้ (ในทฤษฎีการรับส่งข้อมูลทางไกล - ชั่วโมงเร่งด่วน) เนื่องจากโดยปกติในช่วงเวลาดังกล่าวประสิทธิภาพของเครือข่ายจะมีความสำคัญที่สุดและความล่าช้าและความล้มเหลวในการทำงานของแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับ ขาดแบนด์วิธเกิดขึ้น เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ ในองค์กรต่างๆ โหลดที่หนักที่สุดบนเครือข่ายอาจเกิดขึ้นได้ เช่น เมื่อสิ้นสุดรอบระยะเวลารายงาน หรือในช่วงที่มีลูกค้าหลั่งไหลเข้ามาตามฤดูกาล เมื่อมีจำนวนธุรกรรมมากที่สุด โทรศัพท์และจดหมายส่วนใหญ่ถูกส่งไป
อีเมล
กลับมาที่ตัวอย่างของเรา ลองพิจารณาบริการอีเมล ใช้โปรโตคอลที่ทำงานบน TCP ซึ่งหมายความว่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลจะถูกปรับอย่างต่อเนื่องเพื่อรองรับแบนด์วิธที่มีอยู่ทั้งหมด ดังนั้นเราจะเริ่มจาก ค่าสูงสุดความล่าช้าในการส่งข้อความ - สมมติว่า 1 วินาทีก็เพียงพอแล้วที่จะทำให้ผู้ใช้รู้สึกสบายใจ ถัดไป คุณต้องประมาณขนาดเฉลี่ยของข้อความที่ส่ง ให้เราสมมติว่าในช่วงพีคของกิจกรรม ข้อความเมลมักจะมีไฟล์แนบต่างๆ (สำเนาใบแจ้งหนี้ รายงาน ฯลฯ) ดังนั้นสำหรับตัวอย่างของเรา เราจะใช้ขนาดข้อความโดยเฉลี่ยเป็น 500 KB สุดท้าย ตัวเลือกสุดท้ายที่เราต้องเลือกคือ - จำนวนสูงสุดพนักงานที่ส่งข้อความพร้อมกัน สมมติว่าในช่วงเวลาฉุกเฉิน พนักงานครึ่งหนึ่งกดปุ่ม "ส่ง" พร้อมกัน โปรแกรมรับส่งเมล- ปริมาณงานสูงสุดที่จำเป็นสำหรับการรับส่งอีเมลจะเป็น (500 kB x 150 โฮสต์)/1 วินาที = 75,000 kB/s หรือ 600 Mbps จากนี้เราสามารถสรุปได้ทันทีว่าสำหรับการเชื่อมต่อ เมลเซิร์ฟเวอร์กับเครือข่ายคุณต้องใช้ช่องสัญญาณ กิกะบิตอีเทอร์เน็ต- ที่แกนหลักของเครือข่าย ค่านี้จะเป็นหนึ่งในคำศัพท์ที่ประกอบเป็นปริมาณการประมวลผลที่ต้องการทั้งหมด
การเฝ้าระวังทางโทรศัพท์และวิดีโอ
แอปพลิเคชันอื่นๆ เช่น ระบบโทรศัพท์และกล้องวงจรปิด - มีโครงสร้างการส่งข้อมูลที่คล้ายคลึงกัน: การรับส่งข้อมูลทั้งสองประเภทถูกส่งโดยใช้ โปรโตคอล UDPและมีมากหรือน้อย ความเร็วคงที่การโอน ข้อแตกต่างหลักๆ ก็คือ ในระบบโทรศัพท์ สตรีมเป็นแบบสองทิศทางและจำกัดตามเวลาของการโทร ในขณะที่กล้องวงจรปิด สตรีมจะถูกส่งไปในทิศทางเดียว และตามกฎแล้วจะเป็นแบบต่อเนื่อง
หากต้องการประมาณปริมาณงานที่ต้องการสำหรับการรับส่งข้อมูลระบบโทรศัพท์ ให้ถือว่าระหว่างกิจกรรมสูงสุดคือจำนวน การเชื่อมต่อพร้อมกันโดยสามารถผ่านเกตเวย์ได้ถึง 100 เมื่อใช้โคเดก G.711 เข้ามา เครือข่ายอีเทอร์เน็ตความเร็วของสตรีมหนึ่งครั้ง โดยคำนึงถึงส่วนหัวและแพ็กเก็ตบริการจะอยู่ที่ประมาณ 100 kbit/s ดังนั้น ในช่วงที่มีกิจกรรมของผู้ใช้มากที่สุด แบนด์วิธที่ต้องการในแกนเครือข่ายจะอยู่ที่ 10 Mbit/s
ปริมาณการใช้วิดีโอวงจรปิดนั้นคำนวณได้ง่ายและแม่นยำ สมมติว่าในกรณีของเรา กล้องวิดีโอส่งสตรีมครั้งละ 4 Mbit/s แบนด์วิดท์ที่ต้องการจะเท่ากับผลรวมความเร็วของสตรีมวิดีโอทั้งหมด: 4 Mbit/s x 20 กล้อง = 80 Mbit/s
สิ่งที่เหลืออยู่คือการเพิ่มค่าสูงสุดผลลัพธ์สำหรับแต่ละค่า บริการเครือข่าย: 600 + 10 + 80 = 690 Mbps. นี่จะเป็นแบนด์วิธที่จำเป็นในแกนเครือข่าย การออกแบบควรรวมถึงความเป็นไปได้ในการขยายขนาดเพื่อให้ช่องทางการสื่อสารสามารถรองรับการรับส่งข้อมูลของเครือข่ายที่กำลังเติบโตได้นานที่สุด ในตัวอย่างของเรา การใช้ Gigabit Ethernet เพื่อตอบสนองความต้องการของบริการก็เพียงพอแล้ว และในขณะเดียวกันก็สามารถพัฒนาเครือข่ายได้อย่างราบรื่นด้วยการเชื่อมต่อโหนดมากขึ้น
แน่นอนว่าตัวอย่างที่ให้มานั้นยังห่างไกลจากตัวอย่างมาตรฐาน - แต่ละกรณีจะต้องพิจารณาแยกกัน ในความเป็นจริง โทโพโลยีเครือข่ายอาจซับซ้อนกว่านี้มาก (รูปที่ 2) และต้องทำการประเมินความจุสำหรับแต่ละส่วนของเครือข่าย
ควรคำนึงว่าการรับส่งข้อมูล VoIP (โทรศัพท์ IP) ไม่เพียงถูกกระจายจากโทรศัพท์ไปยังเซิร์ฟเวอร์เท่านั้น แต่ยังกระจายระหว่างโทรศัพท์โดยตรงด้วย นอกจากนี้ในแผนกต่างๆขององค์กร กิจกรรมเครือข่ายอาจแตกต่างกันไป: บริการสนับสนุนทางเทคนิคโทรออกได้มากขึ้น แผนกโครงการใช้งานอย่างแข็งขันมากกว่าบริการอื่น ๆ ทางอีเมล, ฝ่ายวิศวกรรมใช้การรับส่งข้อมูลอินเทอร์เน็ตมากกว่าที่อื่น เป็นต้น ส่งผลให้บางส่วนของเครือข่ายอาจต้องการแบนด์วิธมากกว่าส่วนอื่นๆ
ใช้งานได้เต็มประสิทธิภาพ
ในตัวอย่างของเรา เมื่อคำนวณอัตราการไหลของระบบโทรศัพท์ IP เราคำนึงถึงตัวแปลงสัญญาณที่ใช้และขนาดของส่วนหัวของแพ็คเก็ต นี่เป็นรายละเอียดที่สำคัญที่ต้องคำนึงถึง ขึ้นอยู่กับวิธีการเข้ารหัส (ตัวแปลงสัญญาณที่ใช้) จำนวนข้อมูลที่ส่งในแต่ละแพ็กเก็ต และโปรโตคอลที่ใช้ เลเยอร์ลิงก์มีการสร้างความสามารถในการไหลเต็ม เป็นปริมาณงานทั้งหมดที่ต้องนำมาพิจารณาเมื่อประมาณปริมาณงานเครือข่ายที่ต้องการ สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องมากที่สุดสำหรับระบบโทรศัพท์ IP และแอปพลิเคชันอื่น ๆ ที่ใช้การส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ของสตรีมความเร็วต่ำ ซึ่งขนาดของส่วนหัวของแพ็คเก็ตเป็นส่วนสำคัญของขนาดของแพ็คเก็ตทั้งหมด เพื่อความชัดเจน ลองเปรียบเทียบสตรีม VoIP สองรายการ (ดูตาราง) สตรีมเหล่านี้ใช้การบีบอัดเดียวกัน แต่มีขนาดเพย์โหลดต่างกัน (อันที่จริงคือสตรีมเสียงดิจิทัล) และโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ต่างกัน
อัตราการถ่ายโอนข้อมูลใน รูปแบบบริสุทธิ์โดยไม่คำนึงถึงส่วนหัวของโปรโตคอลเครือข่าย (ในกรณีของเราคือสตรีมเสียงดิจิทัล) มีแบนด์วิดท์ที่มีประโยชน์ ดังที่คุณเห็นจากตาราง ด้วยปริมาณงานของสตรีมที่มีประโยชน์เท่ากัน ปริมาณงานรวมอาจแตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้นเมื่อคำนวณความจุเครือข่ายที่ต้องการสำหรับการโทรศัพท์ในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ให้บริการโทรคมนาคม ทางเลือก โปรโตคอลช่องทางและพารามิเตอร์การไหลมีบทบาทสำคัญ
การเลือกอุปกรณ์
การเลือกโปรโตคอลลิงก์เลเยอร์มักจะไม่ใช่ปัญหา (ทุกวันนี้คำถามมักเกิดขึ้นว่าแบนด์วิธควรเป็นเท่าใด ช่องอีเธอร์เน็ต) แต่การเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมอาจเป็นเรื่องยากแม้แต่กับวิศวกรที่มีประสบการณ์ก็ตาม
การพัฒนา เทคโนโลยีเครือข่ายในขณะเดียวกันกับความต้องการแบนด์วิธเครือข่ายที่เพิ่มขึ้น ผู้ผลิตอุปกรณ์เครือข่ายถูกบังคับให้พัฒนาสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อน บ่อยครั้งที่มีอุปกรณ์รุ่นที่คล้ายกันจากผู้ผลิตรายเดียว แต่ได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาที่แตกต่างกัน งานเครือข่าย- ยกตัวอย่างเช่น สวิตช์อีเทอร์เน็ต: ผู้ผลิตส่วนใหญ่พร้อมกับสวิตช์ทั่วไปที่ใช้ในองค์กร มีสวิตช์สำหรับสร้างเครือข่ายจัดเก็บข้อมูล สำหรับการจัดระเบียบบริการของผู้ปฏิบัติงาน ฯลฯ โมเดลของหนึ่ง หมวดหมู่ราคาแตกต่างกันในสถาปัตยกรรม "ปรับแต่ง" สำหรับงานเฉพาะ
นอกเหนือจากประสิทธิภาพโดยรวมแล้ว การเลือกใช้อุปกรณ์ควรขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่รองรับด้วย สามารถประมวลผลชุดฟังก์ชันและประเภทของการรับส่งข้อมูลบางชุดได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ ระดับฮาร์ดแวร์โดยไม่ต้องใช้ทรัพยากร CPU และหน่วยความจำ ในกรณีนี้ การรับส่งข้อมูลจากแอปพลิเคชันอื่นจะถูกประมวลผล ระดับโปรแกรมซึ่งจะลดประสิทธิภาพโดยรวมลงอย่างมาก และส่งผลให้มีปริมาณงานสูงสุด ตัวอย่างเช่น สวิตช์หลายชั้น ต้องขอบคุณสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อน จึงสามารถส่งแพ็กเก็ต IP โดยไม่ลดประสิทธิภาพเมื่อใด โหลดสูงสุดพอร์ตทั้งหมด ยิ่งกว่านั้นหากเราต้องการใช้การห่อหุ้มที่ซับซ้อนมากขึ้น (GRE, MPLS) ดังนั้นสวิตช์ดังกล่าว (โดย อย่างน้อยรุ่นราคาไม่แพง) ไม่น่าจะเหมาะกับเราเนื่องจากสถาปัตยกรรมไม่รองรับโปรโตคอลที่เกี่ยวข้องและ สถานการณ์กรณีที่ดีที่สุดการห่อหุ้มดังกล่าวจะเกิดขึ้นโดยสูญเสียโปรเซสเซอร์กลางประสิทธิภาพต่ำ ดังนั้น เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว เราสามารถพิจารณา เช่น เราเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมที่ใช้โปรเซสเซอร์กลางประสิทธิภาพสูง และขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์มากกว่าการใช้งานฮาร์ดแวร์ ในกรณีนี้ เราได้รับโปรโตคอลและเทคโนโลยีที่รองรับมากมายซึ่งสวิตช์ในประเภทราคาเดียวกันไม่รองรับ โดยต้องเสียปริมาณการรับส่งข้อมูลสูงสุด
ประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์
ในเอกสารประกอบของอุปกรณ์ ผู้ผลิตมักจะระบุค่าปริมาณงานสูงสุดสองค่า ค่าหนึ่งแสดงเป็นแพ็กเก็ตต่อวินาที และอีกค่าหนึ่งแสดงเป็นบิตต่อวินาที นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าประสิทธิภาพส่วนใหญ่ของอุปกรณ์เครือข่ายนั้นถูกใช้ไปในการประมวลผลส่วนหัวของแพ็กเก็ตตามกฎ โดยคร่าวแล้ว อุปกรณ์จะต้องได้รับแพ็กเก็ต ค้นหาเส้นทางสวิตชิ่งที่เหมาะสม สร้างส่วนหัวใหม่ (หากจำเป็น) และส่งต่อไป เห็นได้ชัดว่าในกรณีนี้ ไม่ใช่ปริมาณข้อมูลที่ส่งต่อหน่วยเวลาที่มีบทบาท แต่เป็นจำนวนแพ็กเก็ต
หากเราเปรียบเทียบสองสตรีมที่ส่งด้วยความเร็วเท่ากันแต่ด้วย ขนาดที่แตกต่างกันแพ็กเก็ต จากนั้นถ่ายโอนสตรีมจาก ขนาดที่เล็กกว่าแพ็คเกจจะต้องมีประสิทธิภาพมากขึ้น ข้อเท็จจริงนี้ควรคำนึงถึงหากเครือข่ายมีจุดประสงค์การใช้งาน เช่น จำนวนมากกระแสข้อมูลโทรศัพท์ IP - ปริมาณงานสูงสุดเป็นบิตต่อวินาทีที่นี่จะน้อยกว่าที่ประกาศไว้มาก
เป็นที่ชัดเจนว่าด้วยการเข้าชมที่หลากหลายและยังคำนึงถึงด้วย บริการเพิ่มเติม(NAT, VPN) เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในกรณีส่วนใหญ่ การคำนวณโหลดทรัพยากรอุปกรณ์เป็นเรื่องยากมาก ผู้ผลิตอุปกรณ์หรือคู่ค้ามักดำเนินการ การทดสอบโหลด รุ่นที่แตกต่างกันที่ เงื่อนไขที่แตกต่างกันและประกาศผลทางอินเทอร์เน็ตในรูปแบบ ตารางเปรียบเทียบ- การทำความคุ้นเคยกับผลลัพธ์เหล่านี้ช่วยลดความยุ่งยากในการเลือกงานได้อย่างมาก รุ่นที่เหมาะสม.
ข้อผิดพลาดของอุปกรณ์โมดูลาร์
ถ้าเลือกแล้ว อุปกรณ์เครือข่ายเป็นแบบโมดูลาร์ ดังนั้น นอกเหนือจากการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นและความสามารถในการขยายขนาดตามสัญญาของผู้ผลิตแล้ว คุณยังอาจได้รับข้อผิดพลาดมากมายอีกด้วย
เมื่อเลือกโมดูลคุณควรอ่านคำอธิบายอย่างละเอียดหรือปรึกษาผู้ผลิต การแนะนำเฉพาะประเภทของอินเทอร์เฟซและหมายเลขนั้นไม่เพียงพอ - คุณต้องทำความคุ้นเคยกับสถาปัตยกรรมของโมดูลด้วย สำหรับโมดูลที่คล้ายกัน ไม่ใช่เรื่องแปลกที่เมื่อส่งสัญญาณการรับส่งข้อมูล บางส่วนสามารถประมวลผลแพ็กเก็ตได้โดยอัตโนมัติ ในขณะที่โมดูลอื่นเพียงส่งต่อแพ็กเก็ตไปยังโมดูลประมวลผลกลางเพื่อการประมวลผลเพิ่มเติม (ดังนั้นสำหรับโมดูลที่เหมือนกันภายนอก ราคาสำหรับโมดูลเหล่านั้นอาจแตกต่างกันได้หลายครั้ง ). ในกรณีแรก ประสิทธิภาพโดยรวมอุปกรณ์และด้วยเหตุนี้ปริมาณงานสูงสุดจึงสูงกว่าในวินาทีเนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของงาน ซีพียูถ่ายโอนไปยังโปรเซสเซอร์โมดูล
นอกจากนี้ อุปกรณ์โมดูลาร์มักจะมีสถาปัตยกรรมแบบบล็อก (เมื่อปริมาณงานสูงสุดต่ำกว่าความเร็วรวมของพอร์ตทั้งหมด) นี่เป็นเพราะความจุที่จำกัดของบัสภายในซึ่งโมดูลจะแลกเปลี่ยนการรับส่งข้อมูลระหว่างกัน เช่น ถ้ามีสวิตช์แบบโมดูลาร์ รถบัสภายในด้วยความเร็ว 20 Gbps จากนั้นสำหรับไลน์การ์ดที่มีพอร์ต 48 Gigabit Ethernet ที่ โหลดเต็มแล้วสามารถใช้พอร์ตได้เพียง 20 พอร์ตเท่านั้น คุณควรคำนึงถึงรายละเอียดดังกล่าวและอ่านเอกสารประกอบอย่างละเอียดเมื่อเลือกอุปกรณ์
เมื่อออกแบบเครือข่าย IP ปริมาณงานจะเท่ากับ พารามิเตอร์ที่สำคัญซึ่งสถาปัตยกรรมของเครือข่ายโดยรวมจะขึ้นอยู่กับ เพื่อการประเมินปริมาณงานที่แม่นยำยิ่งขึ้น คุณสามารถปฏิบัติตามคำแนะนำต่อไปนี้:
- ศึกษาแอปพลิเคชันที่คุณวางแผนจะใช้บนเครือข่าย เทคโนโลยีที่ใช้ และปริมาณการรับส่งข้อมูล ใช้คำแนะนำของนักพัฒนาและประสบการณ์ของเพื่อนร่วมงานเพื่อคำนึงถึงความแตกต่างของแอปพลิเคชันเหล่านี้เมื่อสร้างเครือข่าย
- ศึกษาอย่างละเอียด โปรโตคอลเครือข่ายและเทคโนโลยีที่ใช้โดยแอปพลิเคชันเหล่านี้
- อ่านเอกสารประกอบอย่างละเอียดเมื่อเลือกอุปกรณ์ ให้มีไว้สำรองบ้าง. โซลูชั่นสำเร็จรูป, ลองดู สายผลิตภัณฑ์ผู้ผลิตที่แตกต่างกัน
ส่งผลให้เมื่อ การตัดสินใจเลือกที่ถูกต้องเทคโนโลยีและอุปกรณ์ คุณจึงมั่นใจได้ว่าเครือข่ายจะตอบสนองความต้องการของทุกการใช้งานได้อย่างเต็มที่ และมีความยืดหยุ่นและปรับขนาดได้เพียงพอ และจะมีอายุการใช้งานยาวนาน
