Слайд
Под производительностью понимается скорость передачи данных.
Слайд
Облачные – это предоставление повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к пулу разделяемых конфигурируемых вычислительных ресурсов.
Достоинства:
a) Облачные сервисы должны быть доступны пользователям, вне зависимости от места нахождения пользователя.
b) Пользователи платят только за то количество ресурсов, которое они используют. Они не переплачивают за не нужные им вычислительные мощности.
d) Облачные сервисы масштабируемы и эластичны – ресурсы в них выделяются и освобождаются по мере надобности.
Недостатки:
a) Многие облачные сервисы требуют очень хорошего соединения с сетью;
b) Использование облачных вычислений подразумевает передачу данных сторонней компании. Это снижает безопасность;
Слайд
Канальный уровень передачи данных – это второй уровень сетевой модели OSI. Его назначение заключается в передаче кадров между устройствами, подключенными к одному сетевому сегменту.
a) Функция обеспечения доступа к среде передачи данных является самой главной. Она требуется всегда, кроме тех случаев, когда реализуется полносвязная топология. Например, два компьютера соединены через кроссовер.
b) Всегда производится выделение границ передаваемого кадра.
c) Аппаратная адресация или адресация канального уровня требуется в том случае, если передаваемый кадр может получить сразу несколько адресатов. В локальных сетях всегда применяются аппаратные адреса (MAC-адреса).
d) Существует вероятность, что, во время передачи кадра, инкапсулированные в нём данные исказятся. Важно обнаружить такой кадр, и обеспечить этим достоверность принимаемых данных.
LLC (LogicalLinkControl) –отвечает за установление канала связи и за безошибочную посылку и прием сообщений данных; MAC (MediaAccessControl) – обеспечивает совместный доступ сетевых адаптеров к физическому уровню, определение границ кадров, распознавание адресов назначения (например, доступ к общей шине).
Слайд
Пропускная способность протокола может быть:
- номинальной;
- эффективной.
Номинальной пропускной способностью протокола– это битовая скорость передачи данных, поддерживаемая на интервале передачи одного кадра.
Эффективная пропускная способностьпротокола– это скорость передачи тех данных, которые инкапсулированы в передаваемые кадры.
В структуре кадра любого протокола всегда будет присутствовать служебная информация. И при передаче данных всегда будут присутствовать межкадровые интервалы. Поэтому эффективная пропускная способность протокола, всегда будет меньше номинальной пропускной способности.
Эффективная пропускная способность всегда существенно отличается от номинальной пропускной способности протокола. Это означает, что именно по эффективной пропускной способности нужно оценивать производительность того или иного протокола передачи данных.
Пропускная способность протокола часто измеряется и в количестве кадров, передаваемых за секунду. При измерении пропускной способности в кадрах в секунду, пропадает смысл разграничивать номинальную и эффективную пропускную способности.
Слайд
На эффективную пропускную способность протокола канального уровня может повлиять размер передаваемого кадра. Чем больше размер одного передаваемого кадра, тем меньше кадров необходимо передавать. Меньшее количество передаваемых кадров приведёт к уменьшению размера совокупной передаваемой служебной информации, а значит эффективная пропускная способность увеличится. Протоколы верхних уровней инкапсулируют свои пакеты в кадры протоколов канального уровня. Поэтому ограничения максимального размера пакета, существующие на канальном уровне, являются общими ограничениями для протоколов всех уровней.
Время доступа к среде передачи данных.
Номинальное время доступа – это время доступа к незагруженной среде передачи данных, когда передающий сетевой узел не конкурирует с другими узлами за соединение с принимающим узлом.
Время ожидания доступа зависит от задержек, возникающих из-за разделения передающей среды между несколькими одновременно работающими сетевыми станциями.
Слайд
Fast Ethernet
Протоколы, применяемые в сетях передачи данных СПБ ИВЦ
Скорость передачи данных 100 Мбит/с.
СSMA/CD – (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
множественный доступ с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий. Если во время передачи кадра станция обнаруживает другой сигнал, занимающий передающую среду, она останавливает передачу помехи и ждёт в течение случайного промежутка времени (известного как «backoff delay»), перед тем как снова отправить кадр. При обнаружении коллизии посылается предупреждающий сигнал jam-сигнал.
Fast Ethernet ограничен 1024 узлами в разделяемой среде передачи данных.
IEEE 802.3u, который не является самостоятельным стандартом, а представляет собой дополнение к существующему стандарту IEEE 802.3.
SFD (start frame delimiter) – преамбула, битовая синхронизация.
DA (Destination Address) - MAC адрес назначения, может быть юникастом, мультикастом, бродкастом.
SA (Source Address) - MAC адрес отправителя. Всегда юникаст.
L - Length, хранит информацию о размере данных.
DSAP, SSAP, Control - заголовок LLC. LLC - подуровень управления логической связью. Указывает типа протокола верхнего уровня, вложившего свой пакет в поле данных этого кадра.
DATA - поле данных. 1500 байт - максимум
FCS (Frame Check Sequence) - проверочная последовательность кадра
MTU (maximum transmission unit) – это максимальный размер полезного блока данных одного кадра, который может быть передан протоколом без фрагментации.
Слайд
HDLC
HDLC (High-Level Data Link Control) – бит – ориентированный, симплексный синхронный протокол передачи кадров переменной длины. (ISO 13239)
Комбинация в виде восьми битного флага( FD) помещается в начале и в конце кадра, что даёт возможность приемнику распознать границы кадра. Не исключены ситуации, когда прикладной процесс помещает в данные пользователя восьмибитовую последовательность, которая совпадает с флагом. Передающая станция реагирует на это тем, что в поток выходных данных помещает 0 после 5 подряд идущих единиц, которые встретятся в любом месте между начальным и конечным флагами кадра. Такая вставка производится в адресное, управляющее, информационные поля и поле CRC. Этот метод называется вставкой битов. После завершения вставки битов в кадр, по концам кадра помещаются флаги. Кадр передается приемнику по каналу связи. Иногда конечный флаг одного кадра может быть начальным флагом следующего кадра.
Технология обнаружения ошибок CRC - 32.(Избыточный код)
CRC (Cyclic Redundancy Code) – остаток от деления многочлена на фиксирующий порождающий многочлен.
Порождающий многочлен одинаков для отправителя и получателя. Отправитель и получатель заранее выбирают одинаковый генераторный случайный полином G(x) у которого коэффициенты при старшем члене и при младшем члене должны быть равны 1. Для вычисления контрольной суммы блока из m бит необходимо, чтобы m>r. Далее, реализуя алгоритм вычисления CRC, отправитель добавляет контрольную сумму к передаваемому блоку, рассматриваемому как полином M(x) так, чтобы передаваемый блок с контрольной суммой был кратен G(x). Если образуется ненулевой остаток, то это свидетельствует о возникновении ошибки при передаче.
Протокол работает в 2-х топологиях канала: точка-точка, многоточечная. В первой используются два режима работы: несбалансированный и сбалансированный. В первом одна из станций назначается первичной (передаёт команды), а другая вторичной (передаёт ответы). В другом режиме обе станции называются комбинированными (предают команды и ответы).
Структура control зависит от типа кадра:
Информационный (I — кадр) несет в себе информацию верхнего уровня.
Управляющий (S — кадр), транспортирует управляющую информацию в полях FC, информационных полей нету.
Ненумерованный (U-кадр), реализуется для целей управления.
Каждый кадр E1 содержит 256 бит, разделённых на 32 временных интервала (тайм-слота, на рисунке — канальные интервалы, КИ) по 8 бит в каждом и содержащих передаваемые данные одного канала. Скорость передачи составляет 8 000 кадров в секунду и, следовательно, для каждого канала данных обеспечивается полоса 64 кбит/с. Число доступных пользователю тайм-слотов составляет от 0 до 31, в зависимости от сигнализации, чаще всего 30 (слот 0 зарезервирован для служебной информации, слот 16 рекомендован, но не обязателен для служебной информации).
Слайд
SHDSL
(ITU G.991.2)
(53 бита)
UNI - User-to-Network Interface — интерфейс пользователь-сеть. Стандарт, разработанный ATM Forum, который определяет интерфейс между конечной станцией и коммутатором в сети ATM.
NNI - Network-to-Network Interface — интерфейс-сеть. Обобщённый термин, описывающий интерфейс между двумя коммутаторами в сети.
GFC - Generic Flow Control (4 бита) — общее управление потоком;
VPI - Virtual Path Identifier (8 бит UNI) или (12 бит NNI) — идентификатор виртуального пути;
VCI - Virtual circuit identifier (16 бит) — идентификатор виртуального канала;
PT - Payload Type (3 бита) — тип данных;
CLP - Cell Loss Priority (1 бит) — уровень приоритета при потере пакета; указывает на то, какой приоритет имеет ячейка (cell), и будет ли она отброшена в случае перегрузки канала;
HEC - Header Error Control (8 бит) — поле контроля ошибок.
SHDSL - это xDSL-технология, обеспечивающая симметричную дуплексную передачу данных по паре медных проводников.
xDSL (Digital Subscriber Line) – технологии, позволяющие осуществлять передачу данных по телефонным линиям. Доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиками асимметрично. Так как у большинства пользователей объем входящего трафика значительно превышает объем исходящего, то скорость исходящего трафика значительно ниже. xDSL использует значительно более широкую полосу частот телефонной линии, чем телефонная сеть общего пользования. xDSL достигает высокой скорости передачи данных, благодаря использованию полосы более высоких частот, чем те частоты, которые используют для телефонной связи (300 Гц — 3400 Гц). Что бы использовать полосы более высоких частот, чем спектр речевого сигнала, оборудование xDSL должно быть установлено на концах линии связи, а сама физическая линия связи должна обеспечивать возможность передачи сигнала в необходимой полосе частот. Это означает обязательное удаление с линии ограничивающих полосу пропускания устройств, а также ограничение числа и протяжённости параллельных отводов от абонентской линии.
На сегодняшний день существует три основных категории стандартов SHDSL:
- ANSI (T1E1.4/2001-174) для Северной Америки;
- ETSI (TS 101524) для Европы;
- ITU-T (G. 991.2) во всем мире.
Слайд
Тестирование протоколов проводилось на тестовом стенде.
1. Сервер и клиент соединены между собой кабелем витой пары.
Описание тестового стенда, рисунок 10:
2. Сервер и клиент соединены с маршрутизаторами кабелем витой пары. Маршрутизаторы соединены друг с другом каналом E1.
3. Сервер и клиент соединены с модемами кабелем витой пары. Модемы соединены друг с другом парой медных проводников.
Слайд
Аппаратные и программные средства тестирования:
- Вычислительная машина, эмулирующая клиента
- Вычислительная машина, эмулирующая сервер
- Модемы: ZyXEL P-793;
- Маршрутизаторы Cisco 1841, Cisco 2811;
Для тестирования были запущены на двух машинах утилиты Mikrotik bandwidth test v0.1. Тестирование проводится машины клиента клиента. Для начала тестирования необходимо вписать ip-адрес сервера. Производится тестирование чтения данных с сервера и запись данных на сервер. Так же утилита позволяет задавать разные размеры передаваемых пакетов.
Слайд
Максимальный размер передаваемого пакета
Слайд
Минимальный размер передаваемого пакета
Слайд
Передача данных при загруженной среде