Исследование канальных протоколов с обратной связью (стр. 5 из 6)
Пример выходных данных моделирования. Размерность и обозначения величин
Спецификации протоколаLкд........................................ Длина кадра, бит 2000
Lаск............. Длина кадра подтверждения, бит 16
Tout............................ Значение тайм-аута, ВТ 2400
Tкод............ Время на кодирование кадра, ВТ 0
Порождающий полином .................. CRC‑16
m......................... Модуль нумерации кадров 7
Bm.............................................. Ширина окна 6
Прямой канал
Cпк.......................... Скорость передачи, бит/c 65536
Тзп,пк......................... Запаздывание сигнала, с 0,00075
рб,пк....... Вероятность возникновения ошибки 0,001
рпач,пк Вероятность возникновения пачки ошибок
Lпач,пк.......... Мат. ожидание длины пачки, бит
Dпач,пк................ Дисперсия длины пачки, бит
Обратный канал
Сок.......................... Скорость передачи, бит/c 65536
Тзп,ок......................... Запаздывание сигнала, с 0,00075
рб,ок....... Вероятность возникновения ошибки 0,001
рпач,ок Вероятность возникновения пачки ошибок
Lпач,ок.......... Мат. ожидание длины пачки, бит
Dпач,ок................ Дисперсия длины пачки, бит
Тмдл...................... Время моделирования, ВТ 34466114
Тпрд,ф............................... Время передачи, сек 525,90
Мф.............. Размер переданного файла, байт 512000
Отправитель (А)
Отправлено
Nб,пк............................................................ Бит 34466000
Nк,пк...................................................... Кадров 17233
Nкд,пк....................................... Кадров данных 2065
Получено
Nк,ош,окКадров c ошибками ...................... 288
Nк,оош,окОбнаружено кадров c ошибками 288
Еw,ок.......................... Суммарный вес ошибок 290
Получатель (В)
Отправлено
Nб,ок............................................................ Бит 275728
Nк,ок...................................................... Кадров 17233
Nкд,ок....................................... Кадров данных 0
Получено
Nк,ош,пкКадров c ошибками .................. 14879
Nк,оош,пкОбнаружено кадров c ошибками 14879
Еw,пк.......................... Суммарный вес ошибок 34539
Эти данные могут быть использованы, для вычисления показателя эффективности протокола в тех или иных условиях применения, а также другие показатели, требуемые конкретным заданием.
6. Программа лабораторных работ
Модель протокола может быть применена для исследования влияния различных факторов на эффективность протокола в различных условиях его использования. Индивидуальное задание должно быть получено от преподавателя. Оно может быть ориентировано на различные аспекты дела, например:
Задача 1. Сопоставление эффективности различных протоколов с обратной связью в тех или иных условиях (ограничения на длину кадров, запаздывание в каналах и проч.)
Задача 2. Исследование эффективности протоколов с обратными связями в зависимости от интенсивности ошибок в каналах.
Исследовать, как влияет наличие ошибок по отдельности в прямом и обратном каналах на общую эффективность протоколов с ОС.
Рекомендуется следующий план работы: для каждого протокола сделать по 3 расчета эффективности U: при отсутствии ошибок, при ненулевой ошибке в прямом канале и нулевой в обратном и наоборот. Все остальные параметры протокола и канала (пропускная способность, длина кадра прямого и обратного направлений и др.) надо поддерживать постоянными. Заполнить таблицу (см. табл. 1).
На основе экспериментальных данных сделать выводы, ответив на вопросы:
· Как и почему меняется эффективность, если вероятность ошибки в одном из каналов становится ненулевой?
· Ошибки в каком канале (прямом или обратном) больше влияют на эффективность и почему так происходит?
Таблица 1. Эффективность протоколов в зависимости от интенсивности помех
| Pб,пк | Pб,ок | Эффективность протоколов | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 0 | 0 | |||||
| 0,001 | 0 | |||||
| 0 | 0,001 | |||||
· Сравните степень влияния ошибки на эффективность при разных протоколах и объясните результат.
Задача 3. Эффективность протокола в системе с идеальными (безошибочными) каналами
При работе протоколов без окна в условиях отсутствия ошибок исследовать, как влияют на эффективность следующие параметры: пропускная способность (бит/с), длина кадров, задержка распространения. Считать все эти величины для прямого и обратного каналов одинаковыми.
Рекомендуется следующий план работы: рассчитывать эффективность, изменяя один из трех вышеуказанных параметров, оставляя постоянными все остальные. Результаты свести в таблицу.
Таблица 2. Эффективность протоколов в каналах без ошибок
| vпр= vобр | lпр= lобр, бит | Tз(пр)=Tз(обр), мс | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 Кбит/с | 32 | 0,001 | ||||
| 1 | ||||||
| 500 | 0,001 | |||||
| 1 | ||||||
| 1Мбит/с | 32 | 0,001 | ||||
| 1 | ||||||
| 500 | 0,001 | |||||
| 1 |
7. Порядок выполнения лабораторных работ. Отчет
Лабораторная работа выполняется в соответствии с заданием, указанным преподавателем. Прогон модели и получение отчета с выходными данными – операция простая. Но из опыта известно, что рационально предварительно спланировать последовательность своих действий, особенно в отношении назначении значений тех или иных параметров, последующих вычислений, построения кривых.
Содержание отчета – это мотивированные формулировки и ответы на вопросы в соответствии с версией конкретного задания, с необходимыми иллюстрациями в форме цифрового материала, кривых, графиков Общий подход к построению отчета можно сформулировать следующим образом: «иллюстрации к выводам и заключениям, а не наоборот».
Известно из опыта, что для оформления отчета рационально привлекать возможности пакета EXCEL в части вычислений по наперед известным формулам, а также в части построения графиков по табличным данным.
Не следует приводить в отчете обширных извлечений из методического руководства. На него достаточно ссылаться, сохраняя обозначения величин.
Отчет должен быть сброшюрован, оформлен в соответствии со стандартом и представлен к очередной лабораторной работе для защиты.
7.1 Завершение лабораторного сеанса
По завершении лабораторной работы необходимо предъявить преподавателю полученные данные. Кроме того, необходимо привести рабочие папки модели в исходный вид, т.е. удалить из папок IN и RESULTS все файлы, полученные в процессе работы, и также предъявить их преподавателю. Папки IN и RESULTS должны оставаться свободными.
Библиографический список
1). Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989. – 544 с.
2). Халсалл Ф. Передача данных, сети компьютеров и взаимосвязь открытых систем: Пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1995. – 408 с.
[1] Концевик канального уровня, как правило, представляет собой контрольные биты CRC циклического кода (CyclicRedundancyCheck).
[2] Терминология, вытекающая из OSI-модели, структурно не очень проста и не всегда тщательно соблюдается на практике. Поскольку целью передачи являются пакеты данных, их, обычно, и имеют в виду в какие бы кадры на разных этапах в процессе преобразований они ни облекались. Несмотря на то, что при исследовании протоколов корректнее пользоваться термином «кадр j-уровня», в ряде случаев приходится употреблять термин «пакет данных» (см. ниже, например, пользовательский интерфейс модели).
[3] Дэйтаграмма (от английского datagram) – тот же кадр и пакет данных, который, однако, преодолевает сеть совсем иначе, под управлением других протоколов
[4] Обратную связь в этом случае организует транспортный уровень приемной стороны. Таков, например широко используемы протокол ТСР (его неизменный спутник – протокол IP занимается передачей дэйтаграмм).
[5] Можно отметить, что канальный уровень не является единственным, который несет ответственность за верность переданного пакета данных. На практике все уровни OSI‑модели вплоть до прикладного в той или иной мере занимаются обеспечением верности данных своими средствами.
Другой группой функций канального уровня эталонной модели является управление доступом к среде в «многоточечных» соединениях Эти функции являются отдельной темой и не рассматриваются в данной лабораторной работе. Однако стоит отметить, что их выделяют в отдельный подуровень (УДС) канального уровня, а протоколы, рассматриваемые в лабораторной работе, относят к подуровню «управления линией передачи данных» (УЛПД).
[6]Назовем неизбыточным протокол, который сводится к однократной передаче сигнала в одном направлении.
[7]Нумерация (идентификация) пакетов в протокольном отношении оказывается непростой задачей. Простая, бесхитростная возрастающая (или убывающая) нумерация в потоке кадров оказывается неприемлемой. См., например, [1].
[8]Понятия «прямой» и «обратный канал» получают уже только протокольный смысл. Один и тот же физический тракт выступает то в роли прямого, то обратного канала.
[9]Вспомним только, что каждый из пунктов может выступать в роли как отправителя, так и получателя данных.
Можно заметить также, что протокол с остановкой и ожиданием похож на протокол с возвратом на 1 шаг назад, т.е. является частным вырожденным случаем рассматриваемого протокола, но с другой формой подтверждения верности (ACK и NAK).