Почтовые и интерактивные сообщения

ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра МСИБ

Сдана на проверку Допустить к защите

«____»_____________2012 г. «____»_____________2012г.

Защищена с оценкой _______

«____»____________2012 г.

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ СЕТИ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

«Расчет параметров распределенной информационно-управляющей системы»

Пояснительная записка на 23 листах

Студент гр. СК-03у _____________ Дудник Игорь Валерьевич

Руководитель _____________ Лихтциндер Борис Яковлевич

№ зачетной книжки 010070

Самара

Г.

Рецензия

Содержание

1.Распределенная информационно - управляющая система. 4

1.1 Почтовые и интерактивные сообщения. 4

2. 3адание на курсовую работу. 7

3 .МЕТОД АНАЛИЗА.. 8

3.1 Эквивалентные задержки в сети. 8

3.2 Время загрузки входящего канала почтовыми сообщениями. 12

3.3 Время загрузки исходящего канала почтовыми сообщениями. 13

3.4 Время загрузки входящею канала интерактивными сообщениями. 13

3.5 Время загрузки исходящего канала интерактивными сообщениями. 14

3.6 Коэффициенты загрузки. 14

4. ЦИКЛ ОПРОСА.. 15

4.1 Латентное время. 15

4.2 Голосовые сообщения. 16

5. Время ожидания в очередях. 17

5.1 Время ожидания сообщений в очередях ЭВМ ЦДП.. 17

5.2 Время ожидания в очередях в узлах коммутации. 18

5.3 Время задержки доставки ответа для интерактивных сообщений. 20

5.4 Время доставки почтовых сообщении. 21

Список литературы.. 23

Распределенная информационно - управляющая система

Распределенная информационно- управляющая система (РИУС) строится в виде частной виртуальной IP-сети Система содержит центральный диспетчерский пункт (ЦДЛ). в который постоянно поступает оперативная информация от территориально распределенных пунктов управления (ПУ). Общая структурная схема РИУС покачана на рис.1.

Рис.1

На рисунке представлен фрагмент сети, в узлах которой размещены сетевые коммутаторы. Все ПУ сообщаются между собой через ЦДЛ, расположенный в корневом узле Y₀

Почтовые и интерактивные сообщения

Рассмотрим структурную схему РИУС, представленную на рис.2. ЦДП содержит сервер управления (СУ), в котором хранится основная управляющая информация, сервер баз данных (СБД), коммуникационный сервер (КС), а также содержит ряд рабочих станции объединенных совместно с серверами в одну локальную вычислительную сеть(ЛВС)

ЦДЛ имеет центральную ЭВМ с процессором ввода-вывода (ЭВМ), управляющим сетью. Сеть является разветвленной и в каждом узле разветвления содержит узлы коммутации пакетов (УКП). Основная часть трафика формируется в пунктах, расположенных вблизи с узлами коммутации. Оконечное оборудование, расположенное в пунктах формирования графика, объединяется в ЛВС, подключаемые к серверу УКП, который обеспечивает оптимизацию потоков сообщений, передаваемых по линиям связи между УКП

Линии, соединяющие оконечные ЛВС с концентраторами образуют местные звенья передачи данных и работают на скорости 192 Кбит/с (В_м = 192000бит/с). Линии сети, соединяющие центры коммутации пакетов, образуют основные звенья передачи данных и работают со скоростью 2 Мбит/с (В₀=2 Мбит/с). Основные компоненты участка сети представлены на рис.2.

Рис.2

В сети передаются два вида сообщений. Первую группу представляют сообщения, передаваемые в режиме электронной почты и сигнальные сообщения (ПC), которые, все вместе генерируются абонентами с интенсивностью . Вторую группу составляют интерактивные (голосовые) сообщения, которые, все вместе генерируются абонентами с интенсивностью . Каждое почтовое сообщение содержит в по два блока кадров имеющих длину информационной части . Для реализации процедуры HDLC и сетевого протокола в каждый протокольный блок данных добавляется еще по , так что почтовый кадр данных имеет длину: , как это показано на рис.3а.

Рис. З

Вторая группа сообщений формирует интерактивный трафик. Интерактивные сообщения (ИС) используются в режиме интерактивного обмена голосовой информацией между центральным блоком и абонентами, и имеют более высокий приоритет, по сравнению с ПС. При этом, среднее ИС, поступающее к ЦДЛ, содержит один блок, а среднее сообщение, поступающее от ЦДП к абонентам, содержит по N блоков длиной по знаков из которых знаков, а знака.

Процедура HDLC осуществляется в режиме нормального опроса, причем и линия ЦДП, является первичной, а все остальные – вторичными. Вторичная станция может передавать информацию лишь после поступления на нее блока, содержащего опрос. Опрос может быть успешным, когда в ответ поступают информационные блоки или безуспешным, когда вторичная опрашиваемая станция не имеет информации и посылает в ответ на опрос лишь короткий блок, используемый для регулирования темпа передачи. В отличие от основного блока он содержит всего 25 байт, как это показано на рис. 3 б.

Блоки безуспешного ответа используются для регулирования темпа передачи. Опросные блоки, исходящие от ЦДП содержат по байт, а блоки безуспешного ответа на опрос, содержат по 25 байт в байт. Каждый байт содержит 8 двоичных элементов.

Последовательность обмена сообщениями для трафика ПС представлена на рис.4.

Рис. 4 Рис. 5

Опрос 1 является безуспешным и на него следует блок ответа длиной байт.

Опрос 2 является успешным, и на него поступают два ответных блока: ответ 2 и ответ 3. Эти блоки содержат сообщение, которое опрашиваемый абонент должен передать через ЦДП другому абоненту. После анализа поступивших ответов ЭВМ ЦДП формирует исходящие блоки 2 и 3, которые направляются получателю. При безуспешном опросе никаких сообщений адресатам не поступает. Короткими стрелками на рис.4 показаны опросные сообщения интерактивного трафика, предшествующие каждому исходящему от ЦДП блоку, пока опрос не будет отработан.

Последовательность обмена сообщениями для трафика ИС представлена на рис.5.

Когда появляется любое из сообщений, ничего не происходит до тех пор, пока не поступит очередное сообщение опроса. Немедленно, по получению опроса, терминал абонента направляет в сторону ЦДП блок ответа длиной в_инт. Это сообщение проходит по линиям и узлам коммутации, и поступает на ЦДП, где обрабатывается в течение среднего времени сек. Спустя указанное время, ЦДП направляет подряд N исходящих блока (например, это блок 1 и блок 2), которые, после задержки в линиях, узлах коммутации поступают на терминал абонента. Время ответа для интерактивных сообщений оценивается промежутком от момента нажатия абонентом кнопки передача до момента появления первого символа ответа на экране терминала абонента или появления первого ответного звука в его телефонной трубке.

Таблица 1

Наименование	ПАРАМЕТРЫ
ПОЧТОВОЕ	ИНТЕРАКТИВНЫЕ
обозначение	Значение	обозначение	Значение
Интенсивность поступления сообщений		5 1/с		20 1/c
Длина информационной части блока		512 зн.		320 зн.
Длина управляющей части блока	В_у= 19 знаков
Общая длина блока		531 зн.		364 зн.
Длина блока опроса	В_оп= 6 знаков
Длина блока безуспешного ответа	В_бо = 25 знаков
Время анализа ЭВМ		0,05 с		0,05 с
Скорость модуляции в основной среде	В₀ = 2000 Кбит/c
Скорость модуляции в местном звене	В_м = 192 Кбит/c

На рис.6 представлены временные диаграммы для входящих и исходящих каналов интерактивных и почтовых сообщений в течение цикла опроса Т_ц

Рис. 6

Интерактивные и почтовые сообщения в каналах будут идти вперемешку. Однако, интерактивным дается относительный приоритет. Это означает, что, если на выходе ЭВМ имеются как интерактивные, так и почтовые сообщения, то блоки интерактивных, сообщений пойдут первыми. Если же почтовый блок уже передается, то блок интерактивного сообщения будет ожидать конца передачи. Эти задержки возникают в точках, указанных на рис. 5. Если интерактивное сообщение задерживается, то среднее время его задержки равно, приблизительно, половина времени передачи исходящею почтовой блока.

По исходящему каналу передаются опросные сообщения как для почтовых, гак и для интерактивных сообщений. После получения ЦДП ответа на опрос, интерактивным абонентам перелаются исходящие блоки N, (например, это блоки 1 и 2), а почтовым абонентам – исходящие блоки 7 и 8. Интерактивные блоки N, как имеющие наивысший приоритет, передаются непосредственно друг за другом, а почтовые блоки передаются по мере освобождения исходящего канала.

Абонент не может передавать ответное сообщение до получения им опроса. Поэтому входящий канал блокируется до тех пор, пока опрос достигнет абонента. Это время названо задержкой доставки . В результате входной канал окажется занятым не только во время передачи ответных сообщений, но и во время задержки доставки сообщения, что и показано на рис.6.

В отличие от входящего, исходящий канал занят лишь во время передачи сообщений опроса, а также исходящих интерактивных и телеграфных блоков, и не блокируется, поскольку инициатива опроса всегда исходит со стороны ЭВМ.

Адание на курсовую работу

1. На заданном фрагменте сети найти задержку и времена распространения сигнала на участках ветвей . Размеры в километрах указаны в таблице 2. Номер варианта выбирается по последней цифре зачетки.

Рис.7

Таблица 2

№ варианта
L₀₁
L₁₂
L₁₃
L₃₆
L₃₄
L₄₅

Числа компьютеров К_i в узлах i задано в таблице 3.

Всего, в каждом варианте по К=20 компьютеров.

Таблица 3

№ варианта
К₁
К₂
К₃
К₄
К₅
К₆

Величину входящей нагрузки от абонентов , примем пропорциональной числу компьютеров К_i в узлах i. Суммарная интенсивность поступления пакетов дли почтовых и сигнальных сообщений [1/с]. Суммарная интенсивность поступления пакетов интерактивных сообщений [1/с].

2. Найти эквивалентные задержки и . Проанализировать рассматриваемую сеть и занести полученные данные в таблицу 4.

Таблица 4

Параметр	Обозначение	Значение
Время загрузки вх. канала почтовыми сообщениями
Время загрузки исх. канала почтовыми сообщениями
Время загрузки вх канала интерактивными сообщениями
Время загрузки исх. канала интерактивными сообщениями
Коэффициент загрузки вх. канала почтовыми сообщениями
Коэффициент загрузки исх. канала почтовыми сообщениями
Коэффициент загрузки вх. канала интерактивными сообщениями
Коэффициент загрузки исх. канала интерактивными сообщениями
Коэффициент загрузки по входящему каналу
Коэффициент загрузки по исходящему каналу

3. Рассчитать полное время, ответа Т_{отв тг} почтовых и Т_{отв инт} интерактивных сообщений.

4. Вычислить время ожидания в очередях t_{0 инт}и t_{0 тг.}

5. Найти задержку в очередях центров коммутации (эквивалентную).

6. Определить время задержки почтового и интерактивного блоков в местном звене.

7. Определить минимальное число N интерактивных сообщений, передаваемых в течение одного опроса, необходимое для передачи голосовой информации. (Для начала, принять N=2).

МЕТОД АНАЛИЗА