доставление транспортному уровню Х.25 сети сервиса по установлению и уничтожению виртуального канала с заданными пропускной способностью и уровнем приоритета и обмен сообщениями с некоторым абонентом сетевого уровня ВСКП по установленному виртуальному каналу в соответствии с протоколом Х.25/3 МККТТ В ИМ-СУ-АКС отображено мультиплексирование логических каналов виртуального канала, сегментирование и сборка сообщений, поступающих от объекта транспортного уровня ВСКП, а также управление потоком данных, передаваемых по установленному виртуальному каналу.

ИМ-СУ-АКС учитывает следующие параметры ВСКП:

- максимальные размеры информационных и служебных пакетов различных типов, а также размеры их обрамлений;

- уровнкС приоритетов и распределение по процессорам АКС различных задач СУ-АКС;

- ф.р. числа а.о., выполняемых различными задачами СУ-АКС: а) передачи/приему пакетов в/из кадровый уровень соответствующего АН, б) сборки и сегментирования сообщений ТУ, в) формированию управляющих пакетов для объектов ТУ ВСКП. ИМ-СУ-АКС обеспечивает оценивание следующих характеристик

Х.25 сети:

- моментов ф.р. времен установления виртуального канала с каждым корреспондирующим АКС ВСКП;

- моментов ф.р. времен доставки информационных сообщений по установленным виртуальным каналам каждого приоритета;

- моментов ф.р. насыщенности каждого виртуального канала сетевыми пакетами;

- вероятностей отказа установления виртуального канала для каждого АКС;

* коэффициентов загрузок процессоров задачами СУ-АКС по обра- ботке сетевых пакетов каждого типа и приоритета. * ИМ-ТУ отображает функционирование комплекса программ АКС. реализующего транспортный уровень АСОД, обеспечивающий предоставление сеансовому уровню Х.25 сети сервиса по установлению и уничтожению транспортного канала между абонентскими машинами Х.25 сети, а также обмена сообщениями по установленным транспортным каналам.

ИМ-ТУ учитывает следующие параметры Х.25 сети:

- максимальные размеры информационных и служебных транспортных сообщений различных типов, а также размеры их обрамлений;

интенсивности установления транспортных соединений; -- ф.р. абонентов транспортного уровня Х.25 сети, с которыми устанавливаются соединения;

- ф.р. уровней приоритетов транспортных соединений;

уровни приоритетов и распределение по процессорам АКС различных программ ТУ; ф.р. числа а.о., выполняемых различными программами ТУ: а) установления и разрушения транспортного соединения, б) передачи/приему пакетов в/из сетевого уровня соответствующего АКС, в) формирования и управляющих пакетов и их передачи абонентским машинам Х.25 сети.

ИМ-ТУ обеспечивает оценивание следующих характеристик Х.25 сети:

моментов ф.р. времен установления транспортного канала с каждым корреспондирующим АКС Х.25 сети;

- моментов ф.р. времен доставки информационных сообщений по установленным транспортным каналам;

- моментов ф.р. насыщенности сообщениями каждого транспортного канала;

- вероятностей отказа установления транспортного канала для каждого АКС,

- коэффициентов загрузок процессоров АКС различными задачами ТУ по обработке сообщений каждого типа и приоритета.

ИМ-АМ отображает AM и их программное обеспечение, осуществляющее передачу данных по Х.25 сети. ИМ-АМ отображает потоки сообщений, поступающих в АКС для передачи по установленным транспортным соединениям. ИМ-АМ учитывает следующие параметры программного обеспечения AM, описывающие внешнею нагрузку ВСКП:

- интенсивности потоков сообщений, их распределение по установленным транспортным каналам;

- ф.р. уровней приоритетов сообщений;

- ф.р. размеров сообщений;

- ф.р. распределения длительности сеанса связи AM с абонентом ТУ ВСКП.

ИМ-ФРГМ-/ является имитационной моделью дополнения фрагмента ФРГМ-/ до Х.25 сети в целом и отображает только потоки сетевых пакетов различных типов и приоритетов, поступающие на смежные i-му ЦКП центры коммутации.

ИМ-МУПС предназначена для исследования качественных и количественных характеристик механизма управления потоками, реализованного на сетевом уровне в моделируемой ВСКП, а именно: параметров управления потоками, устойчивости процедур управления. Оценивания потерь данных и отказов в их передаче, оценивания на-Фузки сети служебной информации.

ИМ-МУПС с высоким уровнем детализации отображает адаптивный (зависящий от состояния сети), квазистатический (изменяющий Управление через некоторые интервалы времени), смешанный (цен-

Глава 18. Моделирование Х.25 территориально-распределенной сети

Список литературы

трализованный и распределенный), кооперированный (принимающий решение в центре управления ВСКП и в каждом ее ЦКП) механизм управления внешними и внутренними потоками сетевых пакетов, i г- ИМ-МУПС учитывает следующие параметры Х.25 сети:

- состав и топологию Х.25 сети;

; ? - установленные виртуальные соединения;

I - уровни приоритетов информационных и служебных пакетов; , f - параметры механизма управления входящими потоками (пороги и длительности таймеров входящих нагрузок ЦКП от их АСОД, поро-

ги и длительности таймеров перефузок ЦКП, коэффициенты уменьшения порогов входящих нагрузок ЦКП);

- параметры механизма управления внутренними потоками (номинальные пропускные способности исходящих МН, размеры буфе-, ров пакетов, пороги и длительности таймеров номинальной загруз ки этих буферов);

- характеристики Х.25 сети, полученные в результате модельных экспериментов с моделями АМ-МСОД и ИМ-ФРГМ (ф.р. длитель ностей интервалов времени между последовательными поступле

; ниями информационных пакетов из АСОД для каждого виртуаль

ного соединения, ф.р. уровней приоритетов информационных кетов, ф.р. длительности ожидания начала передачи пакетом длительности передачи пакета каждого типа и уровня приорите по исходящим МН, ф.р. длительности ожидания получения nofl-j

тверждения пакетом каждого типа и уровня приоритета по исходя-j

щим МН, ф.р. длительности обработки пакетов каждого типа уровня приоритета в транзитных ЦКП, ЦКП-отправителях ЦКП-1 получателях и центре управления Х.25 сети). ИМ-МУПС обеспечивает оценивание следующих характеристик Х.25 сети:

- моментов ф.р. и гистограмм насыщенностей Х.25 сети в целом и буферов МН информационными и служебными пакетами различ-ньх типов и уровней приоритетов;

- моментов ф.р. и гистограмм времен доставки информационных и служебных пакетов различных типов и уровней приоритетов для каждого виртуального соединения;

- ф.р. маршрутов информационных и служебных пакетов различных типов и уровней приоритетов для каждого ЦКП. Оцениваемые характеристики использовались на соответствую-

i щем этапе комплексного эксперимента для анализа адекватности

j моделей АН-МСОД, ИМ-ФРГМ и ИМ-МУПС (минимизации невязок

соответствующего набора характеристик моделей), а также для параметризации модельных экспериментов с ними на последующих этапах.

Контрольные вопросы

1. Чем обоснована необходимость применения метода гибридного моделирования?

2. Структура гибридной модели ВСКП.

3. Назначение аналитических моделей в составе гибридной модели ВСКП.

4. Перечислите основные вероятностно-временные характеристики, оцениваемые гибридной моделью ВСКП.

5. Перечислите основные параметры гибридной модели ВСКП.

Список литературы

1 Прицкер А. Введение в имитационное моделирование и язык СЛАМ-2. - М.: Мир, 1987.

2. Шварц М. Сети связи: Протоколы, моделирование и анализ: В 2 ч. Ч. 1. - М.: Наука, 1992. - ЗЗбс, Ч. 2. - М.: Наука, 1992. - 272 с.

3. Шварц М. Сети связи: Протоколы, моделирование и анализ. - М.: Наука, 1992. -4.1,2.

4. Беляков В.Г., Кондратова Н.А., Митрофанов Ю.И., Ярославцев А.Ф. Математическое моделирование территориально-распределенной вычислительной сети с коммутацией пакетов: методы, средства, опыт использования. Труды международной научно-технической конференции Проблемы функционирования информационных сетей ; Материалы кон4)еренции. - Новосибирск, 1991. - Ч. 1. - С. 32-40.

глава 19. Моделирование процесса передачи мультимедийного трафика по IP-сети

в недалеком будущем мультисервисные сети будут способны обеспечивать доступ в реальном масштабе времени значительного числа абонентов к различным мультимедийным услугам, таким как 1Р-телефония, вещание аудио- и видеопрограмм, телевидение по требованию. Быстрый рост производительности коммуникационного оборудования позволяет использовать протокол TCP/IP для передачи мультимедийных данных в этих сетях в реальном масштабе рремени. Качество предоставления мультимедийных услуг чувствительно к задержке передачи данных и ее дисперсии между информационным сервером, предоставляющим услугу, и абонентом.

Рассматриваемая ниже модель для оценки параметров качества облуживания QoS (Quality of Service) при передаче видеотрафика по установленному транспортному соединению в локальной 1Р-сети. Эта модель базируется на методе аналитического моделирования телекоммуникационных сетей замкнутыми, неоднородными сетями обслуживания большой размерности. Она позволяет:

1)с более высоким уровнем адекватности отобразить наиболее существенные стороны функционирования ТС;

2) оценить широкий набор вероятностно-временных характеристик (ВВХ) ТС, в том числе и параметры QoS исследуемых транспортных соединений.

19.1. Концептуальная модель

Рассмотрим процесс передачи видеопрограмм по локальной IP-сети. Коммутационная среда сети (рис. 19.1) организована на базе активного коммутатора, например, Catalyst 3512XL (или Catalyst 3524XL или Catalyst 3548XL) фирмы CISCO, который является наиболее приемлемыми для подключения к сети обычного жилого пятиэтажного дома. Каждая рабочая станция абонента, организованная на базе персонального компьютера, подключена к коммутатору через порт Fast Ethernet в соответствии со стандартом IEEE.802.3u. Максимальная скорость передачи данных через такой порт достигает 100 Мбит/с. Информационный сервер подключен к коммутатору через порт Gigabit Ethernet в соответствии со стандартом IEEE.802.3z. Максимальная скорость передачи данных через такой порт составляет 1000 Мбит/с.

Клиент-1

Ethernet link

Клиент-W Ethernet link

eti.

Fast Ethernet link ~

Сервер

Switch

Video program database

Рис. 19.1 Структура телекоммуникационной системы для предоставления сервиса видео по запросу

Предположим, что абоненты сети используют информационный сервер для приема с него заказанных видеопрограмм. С этой целью они устанавливают соединение с сервером, после идентификации и проверки бюджета сервером выбирают интересующие их видеопрограммы, и начинают их просмотр на своих рабочих станциях в реальном масштабе времени. Пусть в некоторый момент времени одновременно Na абонентов установили с сервером транспортное ТСР-соединение и ведут просмотр выбранных программ.

Для оценки параметров качества предоставления такого сервиса в сети с такой топологией разработана модель, которая учитывает следующие классы параметров представленной на рисунке сети:

1) параметры информационной нагрузки;

2) технические параметры;

3) программные параметры.

Параметры информационной нагрузки. Транслируемый абоненту видеопоток кодируется в цифровом виде в соответствии со стандартом MPEG [2]. В соответствии с этим стандартом цифровой видеопоток с частотой регенерации изображения в 25 или 30 кадров в секунду состоит из последовательности /И/Z-rpynn видеокадров (GOP - group of pictures). Каждая группа имеет фиксированную длину и структуру.

В составе каждой группы вьщеляются видеокадры (VOP - Video Object Plane) трех типов:

- 1-кадр (опорный);

- Р-кадр (предсказанный);

- В-кадр (двунаправленный).