Analiza e vonesave të transmetimit të zërit dhe të dhënave përmes rrjeteve IP dhe Frame Relay. Telefonia me pakete

Në thelb, në rrjetet moderne të korporatave, mund të dallohen llojet e mëposhtme të vonesave:

Vonesa e përpunimit: Kjo është koha që i duhet ruterit për të marrë një paketë në ndërfaqen hyrëse dhe për ta dërguar atë në radhën dalëse në ndërfaqen dalëse. Vonesa e përpunimit varet nga faktorët e mëposhtëm:

1. Shpejtësia CPU;
2. Përdorimi i CPU-së;
3. Arkitektura e ruterit;
4. Opsionet e konfiguruara për ndërfaqet hyrëse dhe dalëse.

• Vonesa në radhë: Kjo është koha kur paketa është në radhë për t'u dërguar. Ky lloj vonesa varet nga faktorë të tillë si numri dhe madhësia e paketave që janë tashmë në radhë, gjerësia e brezit të ndërfaqes dhe mekanizmi i radhës;
• Vonesa e serializimit: Koha e nevojshme për kalimin e kornizës në mediumin fizik të transmetimit;
• Vonesa e përhapjes: Koha që i duhet një pakete për të udhëtuar nga burimi në destinacion përmes një kanali komunikimi. Kjo vonesë varet shumë nga mediumi i transmetimit.

Metodat e Kufizimit të Vonesave

• Ruteri ka fuqi të mjaftueshme për të marrë shpejt dhe me efikasitet vendime për përcjelljen e mëtejshme të paketave. Vonesa e përpunimit, e radhës dhe e serializimit varet nga faktorët e mëposhtëm:
• Gjatësia mesatare e radhës;
• Gjatësia mesatare e paketave në radhë;
• Përçueshmëria e kanalit të komunikimit.

Metodat e mëposhtme plotësojnë kërkesat e trafikut të ndjeshëm ndaj vonesave

• Rrit gjerësia e brezit: Me gjerësi bande të mjaftueshme, koha e pritjes në radhën dalëse zvogëlohet, duke zvogëluar kështu vonesën e serializimit;
• Prioriteti i trafikut të ndjeshëm ndaj vonesave: Kjo metodëështë më fleksibël. algoritmet PG, CQ, MDRR dhe LLQ kanë një ndikim të rëndësishëm në vonesën e paraqitur nga radha;
• Kompresimi i fushës së ngarkesës: Kompresimi i fushës së ngarkesës zvogëlon madhësinë e përgjithshme të paketës, duke rritur në thelb xhiron e kanalit të transmetimit. Për shkak se paketat e kompresuara janë më të vogla se paketat normale, ato marrin më pak kohë për t'u transmetuar. Është e rëndësishme të mbani mend se algoritmet e kompresimit janë mjaft komplekse dhe kompresimi së bashku me dekompresimin mund të shtojnë vonesa shtesë;
• Kompresimi i kokës së paketës: Kompresimi i kokës nuk është aq intensiv i CPU-së sa kompresimi i fushës së ngarkesës, prandaj, këtij mekanizmi shpesh përdoret së bashku me algoritme të tjera të reduktimit të vonesës. Kompresimi i kokës është veçanërisht i rëndësishëm për trafikun zanor.

Humbja e paketave

Në mënyrë tipike, humbja e paketave ndodh kur buferi i ruterit tejmbushet. Për shembull, paketat janë në një radhë dalëse në një ndërfaqe. Në një moment, madhësia e radhës arrin maksimumin e saj dhe paketat e reja hyrëse thjesht hidhen poshtë. Në përgjithësi, humbja e paketave ndodh për arsyet e mëposhtme:

• Humbje në radhën hyrëse: nëse nuk ka fuqi të mjaftueshme të CPU (Njësisë Qendrore të Përpunimit) të ruterit, paketat mund të humbasin ende në ndërfaqen hyrëse;
• Injorimi i paketave: Buferi i ruterit është plot, kështu që paketat hyrëse thjesht injorohen;
• Gabim në korniza: Zbulimi i gabimeve të kornizës së harduerit, si p.sh. kontrolli ciklik i tepricës (CRC).

Në mënyrë tipike, humbja e paketave është rezultat i ngarkesës së tepërt të ndërfaqes.

Janë përdorur metodat e mëposhtme dhe algoritmet për parandalimin e humbjes së paketave:

1. Rritja e xhiros për të parandaluar bllokimin në ndërfaqe;
2. Sigurimi i brezit të mjaftueshëm dhe rritja e hapësirës buferike për të siguruar që trafiku i ndjeshëm ndaj vonesave të zhvendoset në krye të radhës;
3. Kufizoni mbingarkesën duke hedhur paketat me prioritet të ulët përpara se ndërfaqja të tejmbushet. Për të arritur këtë qëllim, një inxhinier mund të përdorë algoritmin Weighted Random Early Detection (WRED), i cili do të heqë rastësisht trafikun tolerant ndaj humbjeve dhe paketat me prioritete të ulëta të para-konfiguruara.

stafetë kornizë(FR) është një protokoll i ndërrimit të paketave që përdoret në rrjetet globale për transmetim me shpejtësi të lartë korniza ose paketa me vonesa minimale në nyjen komutuese dhe për përdorim efektiv gjerësia e brezit të rrjetit. Vepron në shtresa e lidhjes Modelet OSI. Mund të përdoret në LAN, në kanale të multipleksuara në kohë, si dhe në rrjetet me komutim të paketave dhe qarkut. Në transmetim, rrjeti e përcjell kornizën në destinacionin e tij sipas adresës së destinacionit që përmban. Në vend të kontrolleve të rrjedhës, ai përfshin funksionet e njoftimit të mbipopullimit të rrjetit, përdor korniza më të gjata. Faktori kryesor në përmirësimin e shkallës së transmetimit është analiza e gabimeve në këtë rast nuk zbatohet dhe nyjet rele nuk dërgojnë njoftime ose kërkesa për të përsëritur kornizat e marra gabimisht.

Kur organizoni komunikime bazuar në një rrjet Frame Relay (FR), dokumenti kryesor qeverisës është standardi FRF.11. Ai artikulon qartë funksionet e VFRAD, si dhe mënyrën e lidhjes së pajisjeve telefonike me të dhe vendin e VFRAD në strukturën e rrjetit. Për kodimin e të folurit në FR, është e dëshirueshme të përdoret vokoderi ACELP i përshkruar në ITU-T G.723.1. Zgjedhja e këtij kodifikuesi është për shkak të raportit më të favorshëm të cilësisë së të folurit / shkallës së bitit. Parametrat e vonesës së disa vokoduesve janë paraqitur në tabelën 1.1.

Tabela 1.1 - Vonesa e disa vokoduesve

Vonesa totale e rrjetit është një sasi e përbërë nga komponentët e mëposhtëm:

a) vonesa e akumulimit. Kjo vonesë shkaktohet nga nevoja për të përgatitur një kornizë nga një sekuencë e mostrave të të folurit që do të përpunohen nga koduesi i zërit. Vlera e kësaj vonese do të jetë e barabartë me madhësinë e kornizës (kohëzgjatjen) e llojit të vokokoderit të zgjedhur. Koha e përgatitjes për një kampion të të folurit është 125 μs.

b) Vonesa e kodimit. Për të mos futur vonesë shtesë si rezultat i vetë procesit të kodimit, është e nevojshme të zgjidhni një procesor sinjali dixhital me një performancë të tillë që vonesa e kodimit të jetë më e vogël ose, të paktën, është e barabartë me vonesën e akumulimit.

Figura 1.6 tregon një diagram të lidhjes së pajisjeve telefonike me një rrjet Frame Relay.

Figura 1.6 - Grafiku organizativ komunikimi telefonik mbi një rrjet stafetë kornizë

Për saktësi, supozojmë se pajtimtarët e dy nyjeve përdorin shërbime telefonike. Për këtë është ndarë një kanal virtual i përhershëm, brenda të cilit mund të organizohen deri në 255 shtigje (nënkanale) të të folurit. Teorikisht, shpejtësia maksimale e garantuar e transmetimit përmes një kanali virtual (CIR) nuk mund të kalojë xhiron e një kanali komunikimi fizik që lidh nyjet e rrjetit.

Le të supozojmë se tre trakte të të folurit funksionojnë në një kanal virtual. Kjo do të thotë se korniza FR, sipas standardit FRF.11, do të ketë formën e paraqitur në figurën 1.7.

Figura 1.7 - Formati i kornizës së transmetimit të kornizës për një nënkanal të vetëm të të folurit.

Nga figura mund të shihet se madhësia totale e një kornize FR është 28 bajt. Nga këto, 20 bajt është ngarkesa. Bazuar në kushtin që secila kornizë e të folurit duhet të transmetohet me një shpejtësi prej 5,3 kbps, shpejtësia e kornizës së transmetimit të kornizës mbi kanalin e komunikimit duhet të jetë 7,4 kbps (20 bajt që përbëjnë kornizën e të folurit duhet të transmetohen me një shpejtësi prej 7,4 kbps për dërgimi në kohë i kornizës së të folurit). Ky dalje tregon se 22,2 kbps të gjerësisë së brezit të kanalit kërkohet për të organizuar tre shtigje të të folurit (7,4 kbps 3 = 22,2 kbps), dhe kjo do të thotë se është e pamundur të organizohen tre shtigje të foluri në një kanal 19,2 kbps. Është e mundur të organizohen vetëm dy trakte vokale. Në rastin e organizimit të dy shtigjeve të të folurit, kërkohet 14.8 kbps të gjerësisë së brezit të kanalit të komunikimit.

Kështu, për lehtësi në konsideratë, ne prezantojmë një kusht të tillë që një kanal virtual të organizohet në rrjet që përmban një shteg të vetëm të të folurit. Në këtë rast, madhësia e kornizës do të ishte 28 bajt dhe për këtë arsye do të duhej të transmetohej me 7.4 kbps.

Figura 1.8 tregon një diagram të shpërndarjes së vonesave që ndodhin kur transmetohet zëri përmes rrjetit Frame Relay të një rrjeti të transmetimit të të dhënave të korporatës.

Supozoni se nuk ka ngarkesë shtesë në rrjet. Kështu, bazuar në skemën e mësipërme të shpërndarjes së vonesave, dhe gjithashtu duke marrë parasysh numrin e nyjeve të tranzitit gjatë transmetimit sinjali i të folurit nga pajtimtari në pajtimtar, është e mundur të përcaktohet me saktësi të mjaftueshme vlera e vonesës totale në transmetimin e një sinjali zanor mbi rrjetin e të dhënave Frame Relay në përputhje me marrëdhënien e mëposhtme:

Т=(t i grumbulluar + t i përpunuar + t i fundit) +…+ (t i shpërndarë + t i fundit) +…+ (t i shpërndarë + t i fundit + t i përpunuar), (1.1)

Vonesa sekuenciale llogaritet nga kushti minimal i lejueshëm që kornizat Frame Relay nga nyja në nyje do të transmetohen me shpejtësi konstante 7.4 kbps. Vonesa e përhapjes së sinjalit u llogarit nga kushti që transmetimi të kryhet gjatë kabllo koaksiale, dhe në përputhje me rekomandimin e ITU G.I 14 llogaritet nga raporti:

vonesa e përhapjes (ms) = 0,004 gjatësia e lidhjes (km).

Siç u përshkrua më sipër, organizimi i komunikimit zanor mbi një rrjet IP bazohet në përdorimin e protokollit H.323. Pajisjet kryesore që ofrojnë transmetimin e zërit janë porta H.323, me të cilën mund të lidhet PBX ose aparatet individuale të telefonit, dhe terminali i zërit. Si një terminal i të folurit, në veçanti, mund të jetë Kompjuter personal abonent në distancë i rrjetit të korporatës, i pajisur me harduer dhe softuer të përshtatshëm.

Vonesa e përhapjes së sinjalit në një rrjet IP llogaritet nga kushti që transmetimi të kryhet përmes një kabllo koaksiale dhe në përputhje me rekomandimin ITU-T G. 114 llogaritet nga raporti:

vonesa e përhapjes (ms) = 0,004 gjatësia e lidhjes (km)

Figura 1.8 - Skema e shpërndarjes së vonesave në rrjetin e të dhënave Frame Relay

Figura 1.9 tregon një diagram të shpërndarjes së vonesave në transmetimin e të folurit përmes një rrjeti IP.

Bazuar në skemën e mësipërme të shpërndarjes së vonesës, dhe gjithashtu duke marrë parasysh numrin e nyjeve të tranzitit, kur transmetoni një sinjal zanor nga pajtimtari në pajtimtar, është e mundur të përcaktohet me saktësi të mjaftueshme vonesa totale në transmetimin e një sinjali zanor mbi një IP. rrjeti i të dhënave, në përputhje me marrëdhëniet e mëposhtme:

T=(t ruajtja + t procesi + t LAN + t komunikimi i fundit) +…+ (t shpërndarja + t komunikimi i fundit + t rruga e fundit) +…+

+..+ (shpërndarja t + t komunikimi i fundit + t rruga e fundit + t LAN + procesi t), (1.2)

ku t akumuluar - vonesë akumulimi (t akumuluar =30 ms);

t përpunim - vonesë përpunimi (t përpunim =30 ms);

t pas - vonesë sekuenciale (t pas =30 ms);

t përhapja - vonesa e përhapjes (t përhapje =30 ms).

Figura 1.9 - Skema e shpërndarjes së vonesave në rrjetin IP

Një nga kërkesat më të rëndësishme për projektimin e rrjetit është sigurimi i ndërveprimit të sinjalizimit telefonik. PBX-të e rrjeteve të korporatave janë të pajisura me më së shumti ndërfaqe të ndryshme. Në mënyrë që çdo degë të ketë një lidhje të besueshme telefonike, është e nevojshme të mirëmbahen të gjitha lloje standarde alarmet. Çdo degë mund të lidhet nëpërmjet një ndërfaqe të ndryshme sinjalizimi, në varësi të asaj rruge që thirrja është ndërruar (ose drejtuar). Përputhshmëria e llojeve të sinjalizimit dhe transformimi i tyre janë të nevojshme për organizimin e komunikimit telefonik të besueshëm dhe të qëndrueshëm në një rrjet me komutim të paketave.

Pajtueshmëria me standardet siguron rrjetëzim pa probleme të pajisjeve prodhues të ndryshëm. Mos harroni se çelësi për ndërtimin e një rrjeti efikas dhe të besueshëm është testimi dhe testimi përsëri.

Mos harroni se telefonia me paketë jo vetëm që siguron kursime të konsiderueshme faturat e telefonit, por në gjithashtu kontribuon një masë veçori shtesë. Kjo perfshin:

interpolimi dixhital i të folurit. Me këtë term, Motorola i referohet një mekanizmi që mbështet transferimin e të dhënave gjatë pauzave në një bisedë telefonike;
anulimi i jehonës në skajet e afërta dhe të largëta të lidhjes. Echo ndërhyn në një bisedë telefonike dhe ndodh për shkak të mospërputhjes midis rezistencës së hyrjes dhe daljes sistemet diferenciale, duke siguruar kalimin nga një linjë me dy tela në një linjë me katër tela në shkëmbimet lokale;
faksimile mbi IP ose FR. Ju lejon të dërgoni fakse në rrjetet e paketave;
transmetim audio- transmetimi i njoftimeve në të njëjtën kohë në shumë degë;
përdorimi tabela e centralizuar e komutimit. Kjo tabelë thjeshton shumë zgjerimin e rrjetit, pasi vetëm një qendër komutuese telefonike duhet të konfigurohet;
mbështetje për thirrjen tone dhe pulsi. Siguron përputhshmëri aparate telefonike lloj të ndryshëm;
aplikacion numër serik . Kjo ju lejon të lidheni me organizatën në ndonjë nga linjat e pabanuara, të bashkuar në një grup nën një numër. Pajisja e aksesit të integruar me zë vepron si një PBX që kryen shpërndarje dinamike të thirrjeve mbi linjat boshe;
transmetimi i zërit dhe i të dhënave mbi një DLCI. Ndihmon për të kursyer para të konsiderueshme: përdoruesi paguan vetëm për një DLCI, duke e përdorur atë si për transmetimin e të dhënave ashtu edhe për të gjitha thirrjet dalëse;
drejtimi alternativ i thirrjeve. Nëse kanali kryesor është i zënë ose jashtë funksionit, mund të telefononi në rrugën rezervë;
grupimi i kanaleve telefonike. Duke kombinuar paketa të shumta zanore në një paketë të vetme IP ose kornizë FR, trafiku i përgjithshëm dhe kërkesat për gjerësinë e brezit të rrjetit reduktohen;
shtypja e pauzës. Kanali lirohet nga transmetimi i paketave "boshe" gjatë pauzave në një bisedë telefonike, dhe si rezultat, një gjerësi bande shtesë i sigurohet trafikut tjetër.

Gjatë fazës së planifikimit, është e rëndësishme të kuptohen nevojat aktuale dhe potenciale të organizatës. Arsyeja është e thjeshtë: keni nevojë për një zgjidhje të qëndrueshme, të besueshme dhe të zbatueshme. Garancitë e prodhuesit në lidhje me përmirësimin e softuerit dhe hardware për të mbështetur standardet e ardhshme janë jashtëzakonisht të rëndësishme për mbrojtje e besueshme investimi.

Klasat, llojet dhe cilësia

Për të përcaktuar se çfarë përfitimesh ofrojnë klasat (CoS) dhe cilësia (QoS) e shërbimit, duhet të kuptoni se si ndryshojnë ato nga njëra-tjetra në lidhje me telefoninë e paketave.

CoS- kjo është një mënyrë për të përmirësuar kushtet për transportimin e të dhënave, ajo përcakton skemën e përcaktimit të përparësisë tipe te ndryshme trafiku i rrjetit. Standardi origjinal FR nuk ka një mekanizëm për të lejuar që një paketë të ketë përparësi mbi një tjetër. Për këtë arsye, çdo nyje aksesi duhet të zbatojë CoS: atëherë të dhënat do të marrin përparësi përpara se të hyjnë në rrjet. Kështu është ndërtuar rrjet modern VoFR. Në këtë skenar, fjalimi dhe çdo trafik tjetër në kohë reale, si video, kanë përparësi ndaj të dhënave të tjera përpara se të hyjnë në rrjet. Pasi të jetë futur informacioni re e rrjetit, të gjitha kornizat konsiderohen të barabarta.

IP v.4 gjithashtu nuk ka një mekanizëm CoS. IP v.6 (i quajtur edhe IPng, ku "ng" do të thotë "gjenerata e ardhshme") ju lejon të vendosni prioritete, por ky version nuk ka gjasa të bëhet i përhapur edhe në fillim të shekullit të ardhshëm. IP v.6 prezanton vonesa shtesë për shkak të rritjes në 40 bajt (in konfigurimin bazë) madhësia e kokës. Ndërkohë, protokollet RTP, RSVP dhe ToS (lloji i shërbimit) mund të ofrojnë një zgjidhje të përkohshme për problemet e CoS në rrjetet e sotme IP të ndërmarrjeve dhe private.

ToS- një nga më mënyra të thjeshta prioritizimi në rrjetet ekzistuese IP, megjithëse fusha ToS nuk është pjesë e specifikimit origjinal IP v.4. Fusha ToS përbëhet nga vetëm një bajt, por zbatimi i saj u njoh si shumë i ndërlikuar, prandaj mbeti në harresë për shumë vite. Por në një bum multimedial, avantazhet peshojnë më shumë se disavantazhet. Fusha ToS specifikon parametrat e vonesës dhe të xhiros, është e pajtueshme me protokollet e rrugëzimit si OSPF dhe siguron që prioriteti i paketës të respektohet gjatë gjithë udhëtimit të saj nëpër rrjet. Shumë shitës kanë filluar të zbatojnë ToS në pajisjet e tyre si hapi i parë drejt klasifikimit të shërbimit në rrjetet IP.

QoS përmirëson komunikimin midis dy pikave fundore duke caktuar gjerësinë e brezit të garantuar për këtë. PSTN me komutim qarku ofron një cilësi shumë të lartë shërbimi për arsyen e thjeshtë se pasi të vendoset një lidhje, abonentët e tij kanë në dispozicion një kanal komunikimi të dedikuar. Nga ana tjetër, nuk është e mundur të zbatohet CoS në PSTN sepse ofrohen kanale të dedikuara, jo të përbashkëta.

Telefonia e paketave kërkon një qasje thelbësisht të ndryshme ndaj QoS, pasi rrjetet e të dhënave janë një mjet burimesh ndarjen. Marrëveshjet CIR dhe të përhershme kanalet virtuale(PVC) Rrjetet FR garantojnë shpërndarjen e gjerësisë së brezit të kërkuar për komunikimet telefonike. Protokollet fleksibël në kohë reale shkojnë më tej përkufizim i thjeshtë Parametri CIR. Ato lejojnë që zëri dhe të dhënat të multipleksohen në një PVC të përbashkët, ose të ndahen në PVC të veçanta, në varësi të aplikacionit, konfigurimit të rrjetit dhe kostos së përfshirë. Përveç kësaj, për shkak të caktimit të Bc FR jep fleksibilitetin për të transmetuar "shpërthime" të trafikut gjatë orëve ngarkesa më e madhe. Abonenti mund të abonohet për të hyrë në rrjetin FR dhe të paguajë për kanalin në bazë të nevojave mesatare të rrjetit të tij, duke marrë të drejtën, nëse është e nevojshme, të transmetojë trafik që tejkalon normën e vendosur.

FR ose IP

Infrastruktura PSTN bazohet në testimin e kohës kabllot telefonike. Çifti i bakrit është baza e rrjeteve të abonentëve në mbarë botën, gjatësia totale e të cilave matet në miliona kilometra.

Telefonia e paketave e thyen këtë varësi lloj i caktuar media dhe ofron fleksibilitet në përdorim një gamë të gjerë pajisje me tela dhe radio. Ndërrimi i paketave lejon transmetimin mbi bakër, fibër optike, kabllo koaksiale, radio ose çfarëdo mediumi që mund të jetë i disponueshëm në të ardhmen. Ky avantazh u lejon organizatave të krijojnë një kosto efektive sistem kabllor, lehtësisht i zgjerueshëm për kërkesat e ardhshme, dhe operatorët alternativë- shmangni kostot e qirasë linjat e abonentëve nga kompanitë telefonike rajonale.

Teknologjia e telefonisë së paketave heq kufizimet në mediumin e transmetimit. Protokollet e transferimit të të dhënave dallojnë shtresa fizike i pavarur, duke mundësuar lidhjen nga skaji në skaj në infrastrukturat fizike heterogjene.

Ka disa dallimet themelore në parimet e shërbimit të rrjetit FR dhe IP lloje te ndryshme trafiku. Kështu, standardet FR bazohen në një EMOS me shtatë nivele. Nga kjo mund të konkludojmë se çdo shtresë komunikimi ka protokollet e veta, të pavarura nga nivelet e tjera. Avantazhi i kësaj qasjeje është fleksibiliteti i integrimit të protokolleve të reja në këtë model. Megjithëse IP shpesh shoqërohet me EMOS, përkufizimet këtë protokoll më pak strikte. Kjo shpjegohet me faktin se IP u zhvillua para krijimit të EMWOS. Sido që të jetë, tani EMWOS përdoret si një model teorik për përshkrimin e çdo protokolli, gjë që e bën më të lehtë kuptimin e strukturës së tyre bazë.

FR funksionon në mënyrë të pavarur nga nivelet e EMOS nga i treti (rrjeti) në të shtatën (i aplikuar). Mbështetja për standarde të tilla si RFC 1490 është veçanërisht e rëndësishme sot sepse lejon që FR të lidhet me protokolle të rëndësishme si IP, IPX dhe SNA.

Zbatimi i telefonisë së paketave kërkon krijimin themeli i ri, e cila do ta lidhë edhe më ngushtë me FR. Një specifikim i tillë tashmë është përgatitur nga Forumi Frame Relay në FRF.11.

Standardi multimedial H.233 i fundit i Unionit Ndërkombëtar të Telekomunikacionit (ITU) është menduar për rrjetet që nuk garantojnë shpërndarjen e informacionit. H.323 është shkruar në nivelin e desktopit dhe përcakton themelet e audio, video dhe komunikimet kompjuterike në rrjetet e paketave, duke përfshirë ato që funksionojnë mbi protokollet IP dhe FR. Ky standard ofron një mjet me të cilin pajisjet nga prodhues të ndryshëm mund të "negociojnë" aftësitë e tyre gjatë procesit të komunikimit (për shembull, duke dërguar një kërkesë si "A e mbështet videon?"), dhe më pas të aktivizojnë veçoritë e disponueshme. Një nëngrup i standardeve H.323 është i lidhur ngushtë me IP, i cili lejon përdorimin e të gjitha llojeve të komunikimeve, duke përfshirë konferencat video dhe audio (VoIP), si dhe korrespondencën interaktive të tipit të tabelës së bardhë.

Nga pikëpamja e zbatimit të së zakonshmes bisedë telefonike, ndryshimi midis VoIP dhe VoFR mund të mos duket aq i rëndësishëm. Kontrasti midis këtyre protokolleve të transportit bëhet veçanërisht i dukshëm kur analizohen mundësitë e transmetimit të trafikut të të dhënave që nuk kanë lidhje me protokollet e familjes IP (d.m.th., trafiku i SNA, IPX dhe një grup i tërë protokollesh të trashëguara). Këtu është më së shumti pikat e forta F.R.

* * *

Ndryshimi në paradigmën e telefonisë së paketave do të ketë një ndikim pozitiv dhe afatgjatë në zhvillimin e industrisë së telekomunikacionit. Telefonia e paketave tashmë ka ndryshuar dukshëm marrëdhëniet në këtë industri. Por akoma më domethënëse do të jenë ndryshimet që do të ndodhin me daljen në treg të pajisjeve dhe teknologjive me funksione të reja të dobishme dhe efektive. Për shembull, në gjysmën e parë të dekadës së ardhshme, pritet të shfaqen algoritme kompresimi që do të lejojnë transmetimin e të folurit në një gjerësi brezi deri në 2.4 kbit/s.

Me konvergjencën e telefonit dhe rrjetet kompjuterike ne duhet të presim një ulje të kostos së shërbimeve dhe një zgjedhje më të gjerë të abonentëve. Lidhja telefonike në dekadën e ardhshme ka të ngjarë të jetë shumë e ndryshme nga ajo që është sot. Do të jetë e mundur të telefononi nëpërmjet PSTN, ISDN, ATM, FR ose IP, ose ndonjë kombinim të tyre.

Por mos harroni për përfitimet që ofron sot telefonia me paketë. Mos e vononi vendosjen e VoIP ose VoFR në rrjetet më të përdorura të kompanisë suaj, ku këto teknologji do të sjellin kthime të shpejta ekonomike dhe avantazh konkurrues. Më pas kaloni në fazën tjetër.

Si përfundim, dua të them që nuk mund të zbatoni komunikim multimedial në rrjetet ekzistuese të drejtuara pa kuptuar thelbin e IP dhe FR. Ekonomikisht zgjidhje efektive duke lejuar ofrimin e shërbimeve të telefonisë së paketës Cilesi e larte, mund të krijohet vetëm pas projektimit të kujdesshëm të rrjetit. Kishte një keqkuptim se për të integruar telefoninë e paketave në rrjetet ekzistuese, ato duhet të ndryshohen rrënjësisht. Ky këndvështrim është larg nga e vërteta.

Telefonia e paketave bëhet një shtrirje logjike e funksionalitetit të çdo rrjeti IP të korporatës ose FR. Zbatimi i suksesshëm i tij përcaktohet nga cilësia e dizajnit të rrjetit - veçanërisht nga mënyra se si do të menaxhohet ngarkesa dhe cilat metoda do të përdoren për të trajtuar bllokimet (kjo është shumë e rëndësishme kur transmetohet trafiku izokron). Telefonia e paketave mund të integrohet në ekzistuese rrjetet e korporatave dhe kostot e përfshira nuk janë në përpjesëtim me përfitimet e mundshme.

RRETH AUTORIT

Një nga ndryshimet midis metodës së kalimit të paketave dhe metodës së ndërrimit të qarkut është pasiguria në gjerësinë e brezit të lidhjes midis dy pajtimtarëve. Në metodën e ndërrimit të qarkut, pas formimit të një kanali të përbërë, dihet kapaciteti i rrjetit për transmetimin e të dhënave midis nyjeve fundore - ky është kapaciteti i kanalit. Të dhënat pas vonesës që lidhet me vendosjen e kanalit, fillojnë të transmetohen me shpejtësinë maksimale për kanalin (Fig. 2.31, a). Koha e transmetimit të mesazhit në një rrjet me komutim qark Tк.к. është e barabartë me shumën e vonesës së përhapjes së sinjalit përgjatë linjës së komunikimit 1s.r. dhe vonesa e transmetimit të mesazhit 1z.p.. Vonesa e përhapjes së sinjalit varet nga shpejtësia e përhapjes valët elektromagnetike në një specifik mjedisi fizik, e cila varion nga 0,6 në 0,9 të shpejtësisë së dritës në vakum. Koha e transmetimit të mesazhit është V/C, ku V është madhësia e mesazhit në bit dhe C është xhiroja e kanalit në bit për sekondë.

Një rrjet i ndërruar me paketa sheh një pamje thelbësisht të ndryshme.

Oriz. 2.31. Vonesat e transmetimit të të dhënave në rrjetet me komutim qarku dhe me komutim të paketave

Procedura e vendosjes së lidhjes në këto rrjete, nëse përdoret, zgjat afërsisht të njëjtën kohë si në rrjetet me komutim qarku, kështu që ne do të krahasojmë vetëm kohën e transferimit të të dhënave.

Në fig. 2.31 tregon një shembull të transmetimit në një rrjet me komutim paketash. Supozohet se një mesazh me të njëjtën madhësi transmetohet në rrjet si mesazhi i ilustruar në Fig. 2.31, a, megjithatë, ajo është e ndarë në pako, secila me një kokë. Koha e transmetimit të një mesazhi në një rrjet me komutim të paketave tregohet nga

në imazh. Kur ky mesazh, i ndarë në paketa, transmetohet përmes një rrjeti me komutim të paketave, ndodhin vonesa shtesë kohore. Së pari, këto janë vonesa në burimin e transmetimit, i cili përveç transmetimit të vetë mesazhit, shpenzon kohë shtesë për transmetimin e titujve tn.s, kësaj i shtohen edhe vonesat tmrr, të shkaktuara nga intervalet ndërmjet transmetimit të çdo pakete të ardhshme (kjo kohë shpenzohet për formimin e paketës së ardhshme nga staku i protokollit).

Së dyti, harxhohet kohë shtesë në çdo ndërprerës. Këtu, vonesat janë shuma e kohës së buferimit të paketave t6.n. (switch nuk mund të fillojë të transmetojë një paketë pa e pranuar plotësisht atë në buferin e saj) dhe një kohë kalimi prej 1k. Koha e buferimit është e barabartë me kohën që duhet për të marrë një paketë në shpejtësinë e bitit të protokollit. Koha e kalimit është shuma e kohës së pritjes së paketës në radhë dhe kohës së lëvizjes së paketës në portin e daljes. Nëse koha e udhëtimit të paketës është fikse dhe zakonisht e vogël (nga disa mikrosekonda në disa dhjetëra mikrosekonda), atëherë koha e pritjes së paketës në radhë ndryshon në një gamë shumë të gjerë dhe nuk dihet paraprakisht, pasi varet nga rrjeti aktual. ngarkoni me pako.

Le të bëjmë një vlerësim të përafërt të vonesës në transmetimin e të dhënave në rrjetet me komutim të paketave në krahasim me rrjetet me komutim qarku duke përdorur shembullin më të thjeshtë. Lejo që mesazhi testues që do të transmetohet në të dy llojet e rrjeteve të jetë 200 KB. Dërguesi ndodhet në një distancë prej 5000 km nga marrësi. Shpejtësia e linjave të komunikimit është 2 Mbps.

Koha e transmetimit të të dhënave përmes një rrjeti me komutim qarku është shuma e kohës

as përhapja e sinjalit, e cila për një distancë prej 5000 km mund të vlerësohet në afërsisht 25 ms, dhe koha e transmetimit të mesazhit, e cila, me një xhiro

2 Mbit/s dhe një gjatësi mesazhi prej 200 KB është afërsisht 800 ms, domethënë transferimi total i të dhënave mori 825 ms.

Le të vlerësojmë kohën shtesë që do të duhet për të dërguar këtë mesazh përmes rrjetit të ndërrimit të paketave. Ne do të supozojmë se rruga nga dërguesi te marrësi kalon përmes 10 ndërprerësve. Mesazhi origjinal është i ndarë në 1K pako, 200 pako në total. Së pari, le të vlerësojmë vonesën që ka ndodhur në nyjen burimore. Supozoni se pjesa e informacionit të shërbimit të postuar;

kokat e paketave, në raport me vëllimin total të mesazhit është 10%. Prandaj, vonesa shtesë e lidhur me transmetimin e titujve të paketave është 10% e kohës së transmetimit i gjithë mesazhi, pra 80 ms. Nëse marrim intervalin ndërmjet dërgimit të paketave të barabartë me 1 ms, atëherë humbja shtesë për shkak të intervaleve do të jetë 200 ms. Në total, një vonesë shtesë prej 280 ms ndodhi në nyjen burimore për shkak të paketimit të mesazhit gjatë transmetimit.

Secili nga 10 çelësat prezanton një vonesë ndërrimi që mund të ndryshojë shumë, nga fraksionet në mijëra milisekonda. V ky shembull le të supozojmë se ndërrimi zgjat mesatarisht 20 ms. Për më tepër, vonesa e buferimit të paketave ndodh kur mesazhet kalojnë nëpër switch. Kjo vonesë është 4 herë më e madhe se vlera e një pakete 1K dhe gjerësia e brezit të lidhjes 2 Mbps. Vonesa totale e paraqitur nga 10 ndërprerës është afërsisht 240 ms. Si rezultat, vonesa shtesë e krijuar nga rrjeti i ndërrimit të paketave ishte 520 ms. Duke marrë parasysh se i gjithë transferimi i të dhënave në rrjetin e ndërrimit të qarkut mori 825 ms, kjo vonesë shtesë mund të konsiderohet e rëndësishme.

Ndonëse përllogaritja e mësipërme është shumë e përafërt, por i bën më të kuptueshme arsyet që çojnë në procesin e transferimit.

i një çifti të caktuar pajtimtarësh në një rrjet me komutim të paketave është më i ngadalshëm se në një rrjet me komutim qarku.

Gjerësia e brezit të pacaktuar të një rrjeti me komutim të paketave është një çmim që duhet paguar për efikasitetin e tij të përgjithshëm, me disa shkelje të interesave të pajtimtarëve individualë. Në mënyrë të ngjashme, në një sistem operativ me shumë programe, koha e ekzekutimit të një aplikacioni nuk mund të parashikohet paraprakisht, pasi varet nga numri i aplikacioneve të tjera me të cilat aplikacioni ndan procesorin.

Efikasiteti i rrjetit ndikohet ndjeshëm nga madhësia e paketave që transmeton rrjeti. Shume madhësive të mëdha paketat e afrojnë rrjetin me komutim të paketave me rrjetin e komutuar me qark, kështu që efikasiteti i rrjetit zvogëlohet. Paketat që janë shumë të vogla rrisin ndjeshëm koston e përgjithshme, pasi çdo paketë mbart një kokë me gjatësi fikse dhe numri i paketave në të cilat ndahen mesazhet do të rritet në mënyrë dramatike me zvogëlimin e madhësisë së paketës. Ekziston një mesatare e artë që siguron efikasitetin maksimal të rrjetit, por është e vështirë të përcaktohet saktësisht, pasi varet nga shumë faktorë, disa prej të cilëve gjithashtu ndryshojnë vazhdimisht gjatë funksionimit të rrjetit. Prandaj, projektuesit e protokolleve për rrjetet me komutim të paketave zgjedhin kufijtë brenda të cilëve mund të jetë gjatësia e një pakete, ose më saktë fusha e saj e të dhënave, pasi titulli, si rregull, ka një gjatësi fikse. Zakonisht zgjidhet kufiri i poshtëm i fushës së të dhënave zero, i cili lejon dërgimin e paketave të shërbimit pa të dhëna të përdoruesit, dhe kufiri i sipërm nuk i kalon 4 kilobajt. Aplikimet gjatë transferimit të të dhënave përpiqen të marrin madhësia maksimale fushat e të dhënave për të bërë më të shpejtë shkëmbimin e të dhënave dhe paketat e vogla zakonisht përdoren për faturat e dorëzimit të paketave.

Kur zgjidhni madhësinë e paketës, duhet të merret parasysh edhe shkalla e gabimit të bitit të kanalit. Në lidhjet jo të besueshme, është e nevojshme të zvogëlohen madhësitë e paketave, pasi kjo zvogëlon sasinë e të dhënave të ritransmetuara kur paketat janë të korruptuara.

2.4.3. Ndërrimi i mesazheve

Nën ndërrimi i mesazheve i referohet transferimit të një blloku të vetëm të të dhënave ndërmjet kompjuterëve të rrjetit transit me buferim të përkohshëm të këtij blloku në diskun e çdo kompjuteri (Fig. 2.32). Një mesazh, ndryshe nga një paketë, ka një gjatësi arbitrare, e cila përcaktohet jo nga konsideratat teknologjike, por nga përmbajtja e informacionit që përbën mesazhin. Për shembull, një mesazh mund të jetë Dokument teksti, një skedar me një kod programi, një e-mail.

Kompjuterët tranzit mund të ndërlidhen ose nga një rrjet me komutim paketash ose një rrjet me komutim qarku. Mesazhi ruhet në disk në kompjuterin transit dhe koha e ruajtjes mund të jetë mjaft e gjatë nëse kompjuteri është i zënë me punë të tjera ose rrjeti është përkohësisht i mbingarkuar.

Kjo skemë zakonisht dërgon mesazhe që nuk kërkojnë përgjigje të menjëhershme, më shpesh mesazhe me email. Quhet mënyra e transferimit të ruajtjes dhe diskut "ruajtja-dhe-transferimi (dyqan- dhe- përpara).

Modaliteti i ndërrimit të mesazheve shkarkon rrjetin për të kryer trafik që kërkon një përgjigje të shpejtë, si p.sh. trafiku i shërbimit WWW ose i shërbimit të skedarëve.

Oriz. 2.32. Ndërrimi i mesazheve

Ata përpiqen të reduktojnë sa më shumë numrin e kompjuterëve transit. Nëse kompjuterët janë të lidhur me një rrjet me komutim të paketave, atëherë numri i kompjuterëve të ndërmjetëm zakonisht reduktohet në dy. Për shembull, një përdorues dërgon një mesazh poste në serverin e tij të postës dalëse, i cili menjëherë përpiqet ta dërgojë mesazhin në serverin e postës hyrëse të marrësit. Por nëse kompjuterët janë të ndërlidhur nga një rrjet telefonik, atëherë shpesh përdoren disa serverë të ndërmjetëm, pasi qasja e drejtpërdrejtë në serverin përfundimtar mund të mos jetë e mundur në ky moment për shkak të mbingarkesës së rrjetit telefonik (abonenti është i zënë) ose ekonomikisht i padobishëm për shkak të tarifave të larta për komunikimin telefonik në distanca të gjata,

Teknika e ndërrimit të mesazheve u shfaq në rrjetet kompjuterike më herët se teknika e komutimit të paketave, por më pas ajo u zëvendësua nga kjo e fundit, pasi ishte më efikase për sa i përket gjerësisë së brezit të rrjetit. Shkrimi i një mesazhi në një disk kërkon shumë kohë, përveç kësaj, prania e disqeve kërkon kompjuterë të specializuar si ndërprerës, gjë që rrit koston e rrjetit.

Sot, ndërrimi i mesazheve funksionon vetëm për disa shërbime jo në kohë reale, më së shpeshti përmes një rrjeti të ndërrimit të paketave si një shërbim i shtresës së aplikacionit.

Në rrjete, tre metoda komutuese përdoren për të lidhur pajtimtarët: ndërrimi i qarkut, ndërrimi i paketave dhe ndërrimi i mesazheve.

Si ndërrimi i qarkut ashtu edhe ndërrimi i paketave mund të jenë dinamike ose të vazhdueshme.

Në rrjetet me komutim qarku, abonentët lidhin kanalin e përbërë me ndërprerës të rrjetit me kërkesë të njërit prej pajtimtarëve.

Për ndarjen e përbashkët të kanaleve midis ndërprerësve të rrjetit, disa kanale të pajtimtarëve përdorin dy teknologji: ndarjen e frekuencës së kanalit (FDM) dhe ndarjen e kanalit në kohë (TDM). Ndarja e frekuencës është karakteristikë e modulimit të sinjalit analog, dhe ndarja e kohës është karakteristikë e kodimit dixhital.

Rrjetet e ndërrimit të qarkut janë të mira në ndërrimin e rrymave të të dhënave me intensitet konstant, për shembull, transmetimet e të dhënave të krijuara nga bashkëbiseduesit që flasin në telefon, por nuk mund të rishpërndajnë në mënyrë dinamike gjerësinë e brezit të kanaleve kryesore midis rrymave të kanaleve të pajtimtarëve.

Rrjetet me komutim të paketave janë krijuar posaçërisht për të kryer trafikun e vrullshëm kompjuterik në mënyrë efikase. Buferimi i paketave të abonentëve të ndryshëm në çelësa lejon zbutjen e intensitetit të pabarabartë të trafikut për secilin pajtimtar dhe ngarkimin e barabartë të kanaleve të komunikimit midis ndërprerësve.

Rrjetet me komutim të paketave funksionojnë në mënyrë efektive në kuptimin që sasia e të dhënave të transmetuara nga të gjithë pajtimtarët e rrjetit për njësi kohore është më e madhe se kur përdoret një rrjet me komutim qarku. Megjithatë, për çdo çift pajtimtarësh, xhiroja e rrjetit mund të jetë më e ulët se ajo e një rrjeti me komutim qarku për shkak të radhëve të paketave në ndërprerës.

Rrjetet me komutim të paketave mund të funksionojnë në një nga dy mënyrat: modaliteti i datagramit ose modaliteti i qarkut virtual.

Madhësia e paketës ndikon ndjeshëm në performancën e rrjetit. Në mënyrë tipike, paketat në rrjete kanë një madhësi maksimale prej 1-4 KB.

Ndërrimi i mesazheve është krijuar për të organizuar ndërveprimin e përdoruesit në modalitetin off-line, kur nuk pritet një përgjigje e menjëhershme ndaj një mesazhi. Me këtë metodë të komutimit, mesazhi transmetohet përmes disa kompjuterëve transit, ku ai është buferuar në tërësi në disk.

Pyetje dhe ushtrime

1. A munden linjat e komunikimit dixhital të transmetojnë të dhëna analoge?

2. Cili do të ishte kufiri teorik në bit për sekondë për një kanal me një gjerësi brezi prej 20 kHz nëse fuqia e transmetuesit është 0,01 mW dhe fuqia e zhurmës në kanal është 0,0001 mW?

3. Përcaktoni gjerësinë e brezit të kanalit të komunikimit për secilin nga drejtimet e modalitetit të dyfishtë, nëse dihet se gjerësia e brezit të tij është 600 kHz, dhe në metodën e kodimit përdoren 10 gjendje sinjali.

4. Llogaritni vonesën e përhapjes së sinjalit dhe vonesën e transmetimit të të dhënave për rastin e një transmetimi pakete prej 128 bajtësh:

Mbi një kabllo çifti të përdredhur 100 m me një shpejtësi transmetimi prej 100 Mbps;

Kabllo koaksiale 2 km e gjatë me shpejtësi transmetimi 10 Mbps;

Kanal gjeostacionar satelitor me një gjatësi prej 72,000 km me shpejtësi transmetimi 128 Kbps.

Konsideroni shpejtësinë e përhapjes së sinjalit të jetë e barabartë me shpejtësinë e dritës në një vakum prej 300,000 km/s.

5. Çfarë kuadri do të transmetojë transmetuesi në linjë nëse punon duke përdorur teknikën e mbushjes së bitave me flamurin 7E, dhe sekuenca 24 A5 7E 56 8C (të gjitha vlerat janë heksadecimal) merret në hyrjen e transmetuesit?

6. Shpjegoni nga cilat konsiderata u zgjodh gjerësia e brezit prej 64 Kbps për kanalin elementar të rrjeteve telefonike dixhitale?

7. Emërtoni metodat e ngjeshjes më të përshtatshme për informacionin tekstual. Pse janë joefikase për kompresimin e të dhënave binare?

8. Sugjeroni kode me gjatësi të pabarabartë për secilin nga karakteret A, B, C, D, F dhe O, nese doni te dergoni mesazhin BDDACAAFOOOAOOOO. A do të arrihet kompresimi i të dhënave në krahasim me përdorimin e:

në kodet tradicionale ASCII?

Kodet me gjatësi të barabartë, duke marrë parasysh praninë vetëm të këtyre personazheve?

9. Si e përcakton transmetuesi nëse një faturë pozitive ka humbur në metodën e dritares rrëshqitëse?

10. Rrjeti i komutimit të paketave po përjeton mbingarkesë. Për të zgjidhur këtë situatë, duhet të rritet apo të zvogëlohet madhësia e dritares në protokollet e kompjuterëve të rrjetit?

11. Si ndikon besueshmëria e linjave të komunikimit në rrjet në zgjedhjen e madhësisë së dritares?

12. Çfarë është teprica e teknologjisë TDM?

13. Cila metodë komutuese është më efikase: komutimi i qarkut apo komutimi i paketave?

14. Shpjegoni ndryshimin midis tre koncepteve:

Lidhjet logjike në të cilat bazohen disa protokolle;

Qarqet virtuale në rrjetet me komutim të paketave;

Kanalet e përbëra në rrjetet me komutim qarku.

Teknologjitë bazë LAN

Ndërrimi i përhershëm dhe dinamik

Si rrjetet e komutimit të paketave, dhe rrjetet me komutim qarku mund të ndahet në dy klasa:

• rrjetet me ndërrimi dinamik ;
• rrjetet me ndërrimi i përhershëm.

Në rrjetet me ndërrimi dinamik:

• lejohet të vendoset një lidhje me iniciativën e përdoruesit të rrjetit;
• ndërrimi kryhet vetëm për kohëzgjatjen e seancës së komunikimit, dhe më pas (me iniciativën e njërit prej përdoruesve) prishet;
• v rast i përgjithshëm një përdorues i rrjetit mund të lidhet me çdo përdorues tjetër të rrjetit;
• koha e lidhjes midis një çifti përdoruesish në ndërrimi dinamik varion nga disa sekonda në disa orë dhe përfundon pasi të kryhet një punë e caktuar - transferimi i një skedari, shikimi i një faqe teksti ose një imazhi, etj.

Shembuj të rrjeteve që mbështesin modalitetin ndërrimi dinamik, janë rrjetet telefonike përdorim të përbashkët, rrjetet lokale, rrjetet TCP/IP .

Rrjeti që funksionon në modalitet ndërrimi i përhershëm:

• lejon një palë përdoruesish të porosisin një lidhje për një periudhë të gjatë kohore;
• lidhja vendoset jo nga përdoruesit, por nga personeli që i shërben rrjetit;
• periudhë për të cilën ndërrimi i përhershëm, zakonisht është disa muaj;
• modaliteti i kalimit të përhershëm në rrjetet me komutim qarku shpesh quhet shërbim të dedikuar kanale (të dedikuara) ose të dhëna me qira (të dhëna me qira);
• kur vendoset një lidhje e përhershme përmes një rrjeti çelsash duke përdorur procedura automatike të iniciuara nga personeli i shërbimit, shpesh quhet si lidhje gjysmë e përhershme (gjysmë e përhershme)., në krahasim me konfigurimin manual të secilit ndërprerës.

Shumica rrjete të njohura duke funksionuar në modalitet ndërrimi i përhershëm, sot janë rrjete të teknologjisë SDH, mbi bazën e të cilave ndërtohen kanale të dedikuara komunikimi me xhiros disa gigabit në sekondë.

Disa lloje rrjetesh mbështesin të dyja mënyrat e funksionimit. Për shembull, rrjetet X.25 dhe ATM mund t'i ofrojnë një përdoruesi mundësinë për të kontaktuar në mënyrë dinamike çdo përdorues tjetër të rrjetit dhe në të njëjtën kohë të dërgojë të dhëna përmes një lidhjeje të përhershme te një pajtimtar specifik.

Përçueshmëria e rrjeteve me komutim të paketave

Një nga ndryshimet midis metodës ndërrimi i paketave nga metoda ndërrimi i qarkutështë pasiguria gjerësia e brezit lidhjet midis dy abonentëve. Kur ndërrimi i qarkut pas formimit të kanalit të përbërë xhiros rrjeti kur transmetohet të dhëna midis nyjeve fundore është i njohur - kjo xhiros- kanal. Të dhënat pas vonesës që lidhet me vendosjen e kanalit, fillojnë të transmetohen me shpejtësinë maksimale për kanalin (Fig. 7.1). Koha e transmetimit të mesazhit rrjetet me komutim qarku T k.k. është e barabartë me shumën vonesat e përhapjes sinjali i linjës së komunikimit dhe vonesat e transmetimit mesazhe. Vonesa e përhapjes Sinjali varet nga shpejtësia e përhapjes së valëve elektromagnetike në një mjedis fizik të caktuar, i cili varion nga 0,6 në 0,9 të shpejtësisë së dritës në vakum. Koha e transmetimit të mesazhit është V/C, ku V është madhësia e mesazhit në bit dhe C është xhiros- kanali në bit për sekondë.

V rrjetet e komutimit të paketave fotografia është krejt ndryshe.

Oriz. 7.1.

Procedura vendosja e lidhjes në këto rrjete, nëse përdoret, merr pothuajse të njëjtën kohë si në rrjetet me komutim qarku, kështu që ne do të krahasojmë vetëm kohën e transferimit të të dhënave.

Në fig. 7.2 tregon një shembull të transferimit të të dhënave në rrjetet e komutimit të paketave. Supozohet se një mesazh me të njëjtën madhësi transmetohet në rrjet si mesazhi i transmetuar në Fig. 7.1, megjithatë, ajo është e ndarë në pako, secila prej të cilave është e pajisur me një kokë. Koha e transmetimit të mesazhit rrjetet e komutimit të paketave tregohet në figurën T k.p. Kur transmetoni këtë mesazh të paketuar mbi rrjetet e komutimit të paketave ka vonesa shtesë. Së pari, këto janë vonesa në burimin e transmetimit, i cili, përveç transmetimit të vetë mesazhit, shpenzon kohë shtesë në transmetimi i kokës t p.z. , përveç kësaj, shtohen vonesat t int, të shkaktuara nga intervalet ndërmjet transmetimit të çdo pakete të ardhshme(kjo kohë është shpenzuar për formimin e paketës së ardhshme pirg protokolli).

Së dyti, harxhohet kohë shtesë në çdo ndërprerës. Këtu, vonesat janë shuma e kohës së buferimit - paketa t b.p. (switch nuk mund të fillojë të transmetojë një paketë pa e pranuar plotësisht atë në buferin e saj) dhe koha e kalimit tk.Koha e buferimit është e barabartë me kohën kur merret paketa me shpejtësinë e biteve të protokollit. Koha e kalimit është shuma e kohës së pritjes së paketës në radhë dhe kohës së lëvizjes së paketës në portin e daljes. Nëse koha e udhëtimit të paketës është fikse dhe, si rregull, e vogël (nga disa mikrosekonda në disa dhjetëra mikrosekonda), atëherë koha e pritjes së paketës në radhë ndryshon në një gamë shumë të gjerë dhe nuk dihet paraprakisht, pasi varet në ngarkesën aktuale të rrjetit.

Le të bëjmë një vlerësim të përafërt vonesat e transmetimit të dhënat në rrjetet e komutimit të paketave krahasuar me rrjetet me komutim qarku në shembullin më të thjeshtë. Lejo që mesazhi testues që do të transmetohet në të dy llojet e rrjeteve të ketë një madhësi prej 200 KB. Dërguesi ndodhet në një distancë prej 5000 km nga marrësi. Gjerësia e brezit linjat e komunikimit janë 2 Mbps.

Koha e transferimit të të dhënave rrjetet me komutim qarkuështë shuma e kohës së përhapjes së sinjalit, e cila për një distancë prej 5000 km mund të vlerësohet në rreth 25 ms (duke supozuar se shpejtësia e përhapjes së sinjalit është 2/3 e shpejtësisë së dritës), dhe koha e transmetimit të mesazhit, e cila në gjerësia e brezit 2 Mbit/s dhe një gjatësi mesazhi prej 200 KB është afërsisht 800 ms. Në llogaritje, vlera e saktë e K (2 10), e barabartë me 1024, u rrumbullakos në 1000, në mënyrë të ngjashme, vlera e M (2 20), e barabartë me 1048576, u rrumbullakos deri në 1000000. Kështu, transferimi i të dhënave vlerësohet në 825 ms.

Është e qartë se kur ky mesazh transmetohet nga rrjetet e komutimit të paketave, e cila ka të njëjtën gjatësi totale dhe xhiros- kanalet që shkojnë nga dërguesi te marrësi, koha e përhapjes së sinjalit dhe koha e transmetimit të të dhënave do të jenë të njëjta - 825 ms. Megjithatë, për shkak të vonesave në nyjet e ndërmjetme koha totale e transferimit do të rritet. Le të vlerësojmë se sa do të rritet kjo kohë. Ne do të supozojmë se rruga nga dërguesi te marrësi kalon përmes 10 ndërprerësve. Lëreni mesazhin origjinal të ndahet në 1K pako, 200 pako në total. Së pari, le të vlerësojmë vonesën që ndodh në nyjen burimore. Le të supozojmë se pjesa informacion shërbimi, i vendosur në kokat e paketave, në raport me vëllimin total të mesazhit është 10%. Prandaj, shtesë vonesa e kokës- paketat, është 10% e kohës së transmetimit të të gjithë mesazhit, pra 80 ms. Nëse pranohet intervali ndërmjet dërgimit të paketave e barabartë me 1 ms, atëherë humbjet shtesë për shkak të intervaleve do të jenë 200 ms. Kështu, në nyjen burimore, për shkak të paketimit të mesazhit gjatë transmetimit, ndodhi një vonesë shtesë prej 280 ms.

Secili nga 10 çelësat kontribuon vonesa e ndërrimit, të cilat mund të variojnë nga fraksionet në mijëra milisekonda. Në këtë shembull, do të supozojmë se ndërrimi zgjat mesatarisht 20 ms. Përveç kësaj, kur mesazhet kalojnë përmes çelësit, vonesa e buferimit paketë. Kjo vonesë për një madhësi pakete prej 1 KB dhe gjerësia e brezit Linja 2 Mbit/s është e barabartë me 4 ms. Vonesa totale e futur nga 10 çelësa është afërsisht 240 ms. Si rezultat, u krijua vonesa shtesë rrjeti i komutimit të paketave, arriti në 520 ms. Duke qenë se i gjithë aplikacioni ndan procesorin.

Efikasiteti i rrjetit ndikohet nga madhësitë e paketave që transmeton rrjeti. Madhësitë e paketave që janë shumë të mëdha sjellin rrjeti i paketave për të rrjetet me komutim qarku, kështu që efikasiteti i rrjetit bie. Përveç kësaj, në madhësia e madhe Koha e buferimit të paketave në çdo ndërprerës rritet. Paketat shumë të vogla rrisin ndjeshëm pjesën e shpenzimeve të përgjithshme, pasi çdo paketë përmban një kokë me gjatësi fikse dhe numri i paketave në të cilat ndahen mesazhet do të rritet ndjeshëm me një ulje të madhësisë së paketës. Ekziston një "mesatarja e artë" kur sigurohet efikasitet maksimal funksionimi i rrjetit, megjithatë, ky raport është i vështirë të përcaktohet saktësisht, pasi varet nga shumë faktorë, përfshirë ata që ndryshojnë gjatë funksionimit të rrjetit. Prandaj, zhvilluesit e protokollit rrjetet e paketave zgjidhni kufijtë në të cilët mund të jetë madhësia e paketës, ose më mirë fusha e saj e të dhënave, pasi titulli, si rregull, ka një gjatësi fikse. Zakonisht, kufiri i poshtëm i fushës së të dhënave zgjidhet të jetë zero, gjë që bën të mundur transmetimin e paketave të shërbimit pa të dhëna të përdoruesit, dhe kufiri i sipërm nuk i kalon 4 KB. Kur transmetojnë të dhëna, aplikacionet përpiqen të marrin madhësinë maksimale të fushës së të dhënave në mënyrë që të përfundojnë shkëmbimin më shpejt, dhe paketat e vogla zakonisht përdoren për mesazhe të shkurtra shërbimi që përmbajnë, për shembull, një konfirmim të dorëzimit të paketës.

Kur zgjidhni një madhësi pakete, duhet të merret parasysh edhe shkalla e gabimit të bitit të lidhjes. Në lidhjet jo të besueshme, është e nevojshme të zvogëlohen madhësitë e paketave, pasi kjo zvogëlon sasinë e të dhënave të ritransmetuara kur paketat janë të korruptuara.