11.6.1 Пропускная способность транспортных систем коммуникаций определяется количеством единиц продукта, перемещаемого в единицу времени. В сравнении с пропускной способностью составных частей водных, железнодорожных, воздушных, трубопроводных и других систем, пропускная способность систем передачи информации имеет принципиальное отличие. Скорость передачи информации в форме сигналов, которую электромагнитные волны переносят по каналам электро– и радиосвязи, не определяется непосредственно скоростью их распространения в направляющих средах. Кроме того, если в обычной транспортной системе продукт из-за несовершенства способа перемещения и внешних воздействий в процессе транспортировки портится, и такая система неприемлема вообще, то в системах телекоммуникаций ситуация не так безнадежна.
Разработчики систем телекоммуникаций изобрели такие способы модуляции электромагнитных волн и помехоустойчивого кодирования сигналов, что, несмотря на их искажения в каналах электросвязи и действие помех, переносимая сигналами информация не теряет в полной мере своей пригодности. Поэтому при анализе пропускной способности систем телекоммуникаций в рассмотрение включается такое многозначное понятие, как «информация».
11.6.2 В задачах количественной оценки пропускной способности канала используются такие характеристики, как номинальная и эффективная пропускные способности протокола обмена данными в сети конкретной технологии.
Под номинальной пропускной способностью протокола канального уровня, а следовательно и физического канала передачи данных, выполненного по стандарту, понимается стандартная битовая скорость передачи данных, поддерживаемая в канале на интервале передачи одного кадра. Эффективная пропускная способность протокола (канала) оценивается скоростью передачи данных , содержащихся в кадре.
|
В общем случае эффективная пропускная способность протокола будет ниже номинальной из-за наличия в кадре передаваемых данных служебной информации, а также из-за пауз между передачей отдельных кадров.
Например, номинальная пропускная способность протокола Ethernet 10Base T составляет = 10 Мбит/с, что означает, что биты внутри кадра передаются с интервалом в 0.1 мкс. Кадр минимальной длины состоит из преамбулы (
= 8 байт), заголовка (
= 14 байт) служебной информации, пользовательских данных (
= 46 байт) и контрольной суммы (
= 4 байта). Всего –
= 72 байта или 576 бит. При номинальной пропускной способности 10 Мбит/c время передачи одного кадра минимальной длины составляет
= 57.6 мкс.
По стандарту Ethernet между кадрами должна выдерживаться технологическая пауза (тайм-аут) = 9.6 мкс. Поэтому период повторения кадров минимальной длины составляет
= 57.6 + 9.6 = 67.2 мкс. Следовательно, эффективная пропускная способность этого протокола при использовании кадров минимальной длины составляет
= 46 × 8/67.2 = 5.48 Мбит/c.
Отношение эффективной пропускной способности сегмента, канала или устройства к его номинальной пропускной способности называется коэффициентом использования (utilization)сегмента, канала или устройства соответственно. Например, для протокола Ethernet эффективная пропускная способность
в среднем, с учетом возможной различной длины кадров, составляет примерно 70% от номинальной пропускной способности, а для протокола FDDI – около 90%.
|
Пропускная способность сети часто измеряется в количестве кадров, передаваемых в секунду. В данном примере эта характеристика для кадров Ethernet минимальной длины составляет 14881 кад/с. При таком измерении пропускной способности нет смысла отдельно рассматривать номинальную и эффективную пропускную способности.
Почти все протоколы канального уровня локальных сетей поддерживают фиксированную номинальную пропускную способность: Ethernet – 10 Мбит/с; FastEthernet и FDDI – 100 Мбит/c; TokenRing – 16 Мбит/c. Только протокол АТМ может работать с различными номинальными битовыми скоростями – 25, 155 и 622 Мбит/c, хотя переход от одной скорости к другой требует замены сетевых адаптеров, или интерфейсов коммутаторов или маршрутизаторов.