Mozhginskiy

Лабораторная работа №1

Имитационное моделирование сети Ethernet

Выполнил студент гр.5305Усманов И.А.

Цель работы: определение основных характеристик Ethernet с помощью системы имитационного моделирования локальных вычислительных сетей СИМЛВС.

Исходные данные:

Скорость передачи:B=10 Мбит/с.

Задержка распространения сигнала в ретрансляторе: 1.45 мкс

Коэффициент загрузки сети: R=0.2

Длина кадра: Lk= 1950 бит.

Ёмкости источников : 3, 8, 1, 9, 2, 10, 3, 11, 4, 12, 5, 1, 6, 2, 7.

Длины сегментов ,м: 86, 57, 9, 59, 36, 5, 42.

: 2 сек.

Топология сети Б

Расчет основных параметров сети:

Задержка распространения сигнала в сегменте:

где S-длина сегмента, км;

V-скорость света, км/с (V=300000 км/с);

k=0,77-коэффициент физической среды.

Произведёмвычисления:

Интенсивность потока запросов i – источника:

где λ–интенсивность суммарного потока запросов от всех источников, кадр/мкс;

M–суммарное число емкостей источников, M=Σ ;

– емкость i-источника.

Интенсивность суммарного потока:

где R – коэффициент загрузки сети;

– время передачи кадра, мкс, , гдеLk – длина кадра, бит;

B – скорость передачи, бит/мкс.

Интенсивность потока запросов каждого источника:

Лингвистический образ задачи:

Результаты моделирования:

1. Статистикасети:

2. Статистикастанций:

ST1

ST7

ST15

3. Статистикаисточников:

Показатель использования сети:

<показатель использования сети> = (ρ/С)100% ,

где ρ - коэффициент загрузки сети

С- пропускная способность сети.

Пропускная способность сети Ethernet:

;

;

<показатель использования сети> = (0,2/0,81)∙100%=24,69%

Хорошими показателями работы сети Ethernet можно считать следующие:

-процент сетевых отказов - не более 1%, (0%)

-показатель использования сети – от 30% до 60% (25%)

-средняя задержка запроса в сети – менее одной секунды (269,16 мкс)

Вывод:построенная сеть является физически реализуемой и качественно функционирующей.

ВАРИАНТ 2

Лабораторная работа №2

Кадр Ethernet

Выполнил студент гр.5305 Усманов И.А.

Цель работы:изучение структуры и обоснование размера кадра Ethernet.

Исходные данные:

Скорость передачи: B=10 Мбит/с.

Задержка распространения сигнала в ретрансляторе: 1.45 мкс

Коэффициент загрузки сети: R=0.5

Длина кадраLk: 800, 1200, 2000, 8000, 12000 бит

Ёмкости источников : 3, 8, 1, 9, 2, 10, 3, 11, 4, 12, 5, 1, 6, 2, 7.

Длины сегментов ,м: 86, 57, 9, 59, 36, 5, 42.

: 2 сек.

1.Оценка пропускной способности сети Ethernet без учета повторных пересдач:

где - максимальная производительность сети Ethernet, кадр/сек

-длина полезных данных кадра, байт;

В -скорость передачи, бит/сек.

Максимальная производительность сети Ethernet равна:

где 26 байтов - объем служебной информации;

12 байтов - межпакетный интервал;

L - длина поля данных кадра, байт.

(L=Ln при Ln≥64, L= 64 при Ln<64)

График зависимости пропускной способности сети от длины полезных данных по точкам = 3, 8, 32, 46, 110, 238, 494, 1006, 1262, 1500 байт

3 0,0294 8 0,0784 32 0,3137 46 0,48 110 0,7432 238 0,8623 494 0,9285 1006 0,9636 1262 0,97 1500 0,975

2.Таблица основных характеристик качества функционирования сети, полученных при различных значениях длины кадра:

Время моделирования 2 с.

Длина кадра, бит Параметры	800	1200	2000	8000	12000
Коэффициент загрузки сети	0,08	0,12	0,19	0,76	0,97
Средняя нормированная задержка кадра, мкс	129,96	171,73	272,64	2323,55	45915,44
Суммарная длина очередей в буфеpax станций	0	0	0	2	2.5
Вероятности отказа в обслуживании, %	0	0	0	0	0

3. График зависимости коэффициента загрузки от длины кадра

где , Lk – длина кадра, бит.

Lk	800	1200	2000	8000	12000
	0,649	0,735	0,822	0,948	0,965

3. Анализ методов:

где p-коэффициент загрузки сети

q-суммарная длина очереди

w-ср. нормированная задержка передачи кадра

Вывод:

С увеличением длины кадра качество функционирования сети заметно уменьшается (увеличивается коэффициент загрузки сети с 0.08 до 0.97),увеличивается задержка кадра в сети и суммарная длина очередей. На вероятность отказов длина кадра не влияла.

Приложение:

Статистика сети при длине кадра:

800 ---- 1200

1. 2000 ----8000

12000

ВАРИАНТ 2

Лабораторная работа №3

Производительность сети Ethernet

Выполнил студент гр.5305 Усманов И.А.

Цель работы: Анализ производительности сети Ethernet.

Исходные данные:

Скорость передачи: B=10 Мбит/с.

Задержка распространения сигнала в ретрансляторе: 1.45 мкс

Коэффициент загрузки сетиR:

1серияэкспериментов	0.1	0.3	0.5	0.7	0.9
2серия экспериментов	0.9	1.1	1.3	1.5	2

Длина кадра Lk: 800, 1200, 2000, 8000, 12000 бит

Ёмкости источников : 3, 8, 1, 9, 2, 10, 3, 11, 4, 12, 5, 1, 6, 2, 7.

Длины сегментов ,м: 86, 57, 9, 59, 36, 5, 42.

: 2 сек.

1. а) суммарныеинтенсивности потока запросов точек серий экспериментов (при )

1 серия экспериментов:

2 серия экспериментов:

б) интенсивности (нестационарности потока) источников точек серий экспериментов.

1 серия экспериментов:

2 серия экспериментов:

2. Зависимость коэффициента фактической загрузки от коэффициента предложенной нагрузки.

1 серияэкспериментов:

R	0.1	0.3	0.5	0.7	0.9
p	0.19	0.19	0.22	0.23	0.24

2 серияэкспериментов:

R	0.9	1.1	1.3	1.5	2
p	0.24	0.25	0.26	0.28	0.31

При дальнейшем увеличении коэффициента предложенной нагрузкиR:

R	3	5	7	10	14
p	0.36	0.52	0.61	0.69	0.71

При дальнейшем увеличении коэффициента предложенной нагрузки R:

R	20	30	50	70	100
p	0.67	0.65	0.65	0.60	0.59

<показатель использования сети>K= (p/C)100% ,гдеС=0,81

График p(R):

3.Анализ методов:

‒1 серия:

‒2 серия:

Вывод:

С возрастанием предложенной нагрузки соответственно увеличивается производительность сети, и в некоторый момент наступит точка полного её использования (при R=14). При дальнейшем повышении предложенной нагрузки рост производительности ЛВС прекратится из-за высокой степени конкуренции за среду передачи. Если же нагрузка будет возрастать и дальше, то наступит мо­мент, когда этот показатель начнетпадать (при R=20).

Приложение:

Статистика сети при коэффициенте загрузки сети:

1. 0.1 ---- 0,3

0,5 ---- 0,7

0.9 ---- 1,1

1.3 ---- 1,5

2