通信规范分析.ppt

Network Design通信规范分析 1 网络性能概念 2 调查现有网络的特征 3 调查现有网络流量特征 4 估测通信容量和模式 5 局域网数据流量的基线法测量 6 编制流量说明书 1 网络性能概念 网络性能定义： 容量（带宽）：电路或网络传输数据的能力，通常以美妙多少比特来衡量。例 T1信道的容量是 64Kb/s 表示该信道的上限是64Kb/s。 利用率：所能使用的全部可用容量的百分比。 最优利用率：网络饱和之前的最大平均利用率。 吞吐量：单位试时间内节点之间(通常为秒)，成功传输的无差错数量。 可提供负载。在某一特定时间，准备发送的所有网络节点的所有数据的数量。 精确度：相对于全部通行量，正确传送的有用的通信数量。 效率：产生一定数量的数据吞吐量所需努力的测量值。 延迟（等待时间）：帧准备从一个结点传送到网络其他任何节点之间的时间。 延时变化量：平均延时变化的时间量。 响应时间：网络服务请求和响应该请求之间的时间。 最优网络利用率 共享以太网的典型“规则”时，平均利用率不超过37%，因为超过这一极限，碰撞比率辉急速增加。这一比率和实际拓扑结构有关。 对广域网来说合理的网络利用率在70%。 吞吐量 吞吐量的定义是单位时间内传输的无差错的数据数量。 网络互连设备的吞吐量：PPS（packet per second）一般用64bit包来测量。例如：10Mb以太网的最大PPS值 14,880，如果有一个30端口的交换机，它的理论最大吞吐量为： 14,880*30=446,400PPS 应用层的吞吐量 端到端的差错率 协议功能，例如握手机制、窗口、应答等。 协议参数，如帧大小和重发定时器。 网络互连设备的PPS或CPS（每秒字符率）。 工作站及服务器性能因素 吞吐量： 描述了整个网络真正有用的容量。带宽给出了网络所能传输的比特数，那么吞吐量就是它真正有效的数据传输率。 衡量有效吞吐量的参数是信息比特吞吐率(TRIB)，计量单位有： PPS 数据包每秒 CPS 字符每秒 TPS 事物处理每秒 TPH 事物处理每小时 精确度 对广域网线路，可用误位率（BER）阈值来说明。模拟链路的典型BER阈值为10-5。数字链路要低的多，光缆链路的错误率约为10-11 ，铜线链路的错误率约为10-6。 在共享以太网中，错误通常是由碰撞冲突引起的。受合法冲突（碰撞发生在帧的前64字节内）影响的帧不应该超过0.1%，这不包括出现在8个前导符的冲突，因为故障排查工具不会记录这种记录；受滞后冲突（late collision，发生在前64字节之后的冲突）是不合法的。但以太网经常发生大量的滞后冲突，因为发送最小帧长的站点无法在允许的时间间隔内侦听到其它站点。网络的大量额外传播延迟导致在相距最远的节点之间发生大量的滞后冲突。发生故障的中继器和网卡也会产生大量的滞后冲突。全双工以太网不会发生冲突，否则便市全双工不匹配。广域网链路上也不应该发生冲突。 效率 网络效率明确了发送通信需要多大的系统开销，不论这些系统开销是否由碰撞、令牌传递、错误报告、重新路由、应答、较大的帧引起的等。 延时与延时变化量 不同的应用对延时和延时变化量的容忍程度不同。 引起延时的原因 延时与数据传输技术有关，尤其是卫星链路和长距离陆地电缆。 将数据放到传输线路的时间，取决于数据容量和传输线路速度。例如，在1.544Mbps的T1线上传输1024字节的分组要花费5毫秒。 分组交换延时。 分组交换的队列深度。 队列深度=利用率/（1-利用率） 例如，一个分组交换机由5个用户，每个用户每秒提供10个分组。分组的平均长度是1,024位。分组交换机需要在56Kbps广域网电路上传送这些数据。 负载=5x10x1024=51,200bps 利用率=51,200/56,000=91.4% 队列中的平均分组数量=(0.914)/(1-0.914)=10.63分组 延时变化量 对于不能提供准确目标的客户，基本规则是变化量应该低于延时1%~2%。例如，对于平均延时为40毫秒的目标，变化量应该不超过400或800微秒。 响应时间：从对服务器提出请求开始到收到的响应时间，常用于评价交互式终端从一个主机请求信息的情况。用户不了解传播延时和抖动，也不明白每秒多少分组或每秒多少兆字节的吞吐量。他们关心的是当他们启用一个应用到得到结果的响应时间。 当响应时间超过100毫秒时，用户就会变得不耐烦。作为经验值，100毫秒阈值适用于交互式应用。根据要采用的技术告诉用户需要等待时间的长短。 响应时间是数据通过网络中的每一部分所需时间的总和。包括： 轮询延迟 链路延迟 设备延迟时间 CPU延迟 主/从结构中的响应时间 客户机／服务器结构中的响应时间: 在客户机／服务器结构中，响应时间是服务器