Дипломная работа: Проектирование сети Metro Ethernet в городе Павлодаре
Для активирования поддержки процедуры обеспечения параметров качества обслуживания на коммутаторах уровня доступа необходимо на коммутаторе S5624, находясь в режиме конфигурирования магистральных портов ввести следующую команду:
- priority trust cos;
на коммутаторе S6506, находясь в режиме глобального конфигурирования ввести следующую команду:
- priority-trust.
2.13.4 Технология DiffServ
Основой обеспечения заданного качества обслуживания в проектируемой сети является архитектура DiffServ определенная в стандарте IETF RFC 2475. Смысл данной архитектуры заключается в предоставлении возможности классифицировать передаваемые данные и независимо определять политику обработки каждого класса данных. Основными механизмами архитектуры являются независимые очереди предопределенных классовданных, а также политики обработки очередей.
Основная идея технологии DiffServ (Differential Services) заключается в разделении трафика в сети на несколько крупных классов, для каждого из которых будет обеспечиваться определенный QoS в рамках некоторой области, называемой доменом DiffServ. На границах домена происходит кондиционирование трафика, то есть его классификация, подразумевающая анализ входящих пакетов, сопоставление полученной информации с таблицей потоков, а также маркировка пакетов специальным кодовым словом DSCP (DiffServ Code Point). Данные функции выполняет так называемый порт доступа в домен (port-access).
Далее обработка трафика на промежуточных узлах, принятие решения о направлении пакета в ту или иную очередь осуществляется исключительно по кодовому слову DSCP, расположенному в заголовке пакета IP (поле TOS). Обработка классифицированного трафика внутри домена осуществляется со скоростью коммутации – достаточно считать 6 бит кодового слова и отправить пакет в соответствующую очередь, после чего вступает в действие алгоритм «взвешенного справедливого обслуживания», рисунок 2.30.
Рисунок 2.30 Механизм взвешенного справедливого обслуживания
Важным средством обеспечения QoS в технологии DiffServ является механизм формирования трафика. Данный механизм предназначен для сглаживания пульсаций «взрывного» трафика, уменьшения неравномерности продвижения пакетов. В аппаратной реализации стандарта DiffServ используется механизм, работающий по алгоритму «token bucket» или «маркерное ведро», Рисунок 2.31.
Рисунок 2.31 Алгоритм "token bucket"
Максимальная средняя скорость отправки потока пакетов из управляющего узла зависит от скорости прибытия в него разрешений на передачу N единиц данных. Очередной пакет может быть отправлен только при получении числа разрешений, достаточного для передачи данных, объем которых больше или равен размеру пакета. Если пакет поступит в управляющее устройство, не располагающее необходимым количеством разрешений, он будет отброшен также как и пакет, поступивший в переполненный буфер-формирователь.
Рисунок 2.32 графически показано, как происходит формирование и сглаживание пульсаций взрывного трафика по алгоритму "token bucket". Пусть имеется некий буфер с конечным объемом. Поступающий со скоростью интерфейса или, для коммутаторов Ethernet, со «скоростью провода» трафик постепенно заполняет буфер-формирователь (коричневая область). Генератор разрешений выдает токены с постоянной скоростью, создавая прообраз идеального трафика, к форме которого стремятся привести входной трафик (скорость генерации показана красной линией). Воздействие механизма, работающего по алгоритму "token bucket", придает трафику на выходе нужную "временную форму" (светло-зеленая область).
Рисунок 2.32 Формирование трафика
Основные понятия технологии Diffserv
Соглашение об уровне сервиса (Service Level Agreement, SLA) – договор на предоставление услуг между клиентом и провайдером с подробным перечнем предоставляемых услуг. Провайдер услуг должен гарантировать, что трафик клиента будет обслуживаться в соответствии с оговоренными в SLA параметрами QoS.
Поток (flow) – последовательность пакетов, движущихся от источника А в пункт назначения B (С), каждый из которых может быть однозначно идентифицирован по 16-байтной комбинации из первых 64 байт IP-заголовка и/или заголовка TCP/UDP (номер порта приложения).
Порт доступа (port access) - порт коммутатора для подключения пользователя. Точка классификации/ кондиционирования трафика. Функции порта:
- анализ входящего трафика (чтение заголовков L3 );
- проверка на соответствие в таблице потоков коммутатора и распределение пакетов по очередям в соответствии с описанием потоков;
- фильтрация неклассифицированного трафика (пакетов, не принадлежащих ни одному логическому потоку);
- установленное ограничение скорости для каждого потока (алгоритм "token bucket");
- маркировка IP-заголовка пакетов в поле TOS кодовым словом DSCP (DS Code Point).
Внутренний порт (interior port) – соединяет два объекта в домене DiffServ. Например, это магистральные порты коммутаторов Gigabit Ethernet, связанных по оптоволокну. Функции порта:
- анализ входящего трафика (чтение DSCP);
- распределение пакетов по очередям в соответствии с DCSP
- переназначение кодового слова в случае, если порт является выходным из домена DiffServ, для обеспечения соответствия уровней QoS между коммутаторами различных производителей.
Внешний порт (exterior port) – соединяет домен DiffServ с внешним миром (вершина домена). Функции порта аналогичны функциям порта доступа. Внешний порт обрабатывает трафик, входящий в домен.
абонент сеть ethernet
3 Расчет нагрузки от абонентов сети MetroEthernet в городе Павлодаре
Исходные данные по типу абонентов ADSL и количеству портов ЛВС (G.SHDSL) на каждом узле сети MetroEthernet в городе Павлодаре приведены в таблице 11.
Таблица 11 Количество абонентов на сети
| Наименование узла | Общее количество портов ADSL | Тип абонентов ADSL | ЛВС (G.SHDSL) | |
| Квартирный | Деловой | |||
| ATC-32 | 96 | 58 | 38 | 48 |
| ATC-55_51 | 48 | 29 | 19 | 24 |
| ATC-54_46 | 48 | 29 | 19 | 24 |
| ATC-45_570 | 48 | 29 | 19 | 24 |
| IRLCM-575 | 48 | 29 | 19 | |
| ATC-47_520 | 48 | 29 | 19 | 24 |
| IRLCM-526_528 | 48 | 29 | 19 | |
| IRLCM-500_502 | 48 | 29 | 19 | |
| IRLCM-515_517 | 48 | 29 | 19 | |
| ATC-53_56 | 48 | 29 | 19 | 24 |
3.1 Расчет возникающей нагрузки от абонентов ADSL одного узла
Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции (DSLAM).
Согласно ведомственным нормам технологического проектирования (ВНТП 112-79) следует различать две категории (сектора) источников: народнохозяйственный сектор, квартирный сектор. Предположим, что у всех абонентов пользующихся услугой ADSL стоит ADSL – modem USB, который требует запрос на узел для регистрации. В этом случае формула
YI = 
*NI*CI*ti, Эрл
будет справедлива для расчета поступающей нагрузки.
При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие ее основные параметры:
Nдел, Nк - число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, квартирного сектора;
Cдел, Cк, - среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-й категории;
Tдел, Tк, - средняя продолжительность разговора абонентов i-й категории в ЧНН;
Pp - доля вызовов закончившихся разговором.
Структурный состав источников, то есть число аппаратов различных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры (Ci, Ti, Pp) - статистическими наблюдениями на действующих АТС данного города (таблица 12).
Рассчитаем интенсивность возникающей нагрузки источников i-ой категории, выраженная в Эрлангах:
Таблица 12 Среднее значение параметров нагрузки
| Типы терминалов | Категории источников | |||||
| Деловой сектор | Квартирный сектор | |||||
|
Ci |
Ti,c |
Pp |
Ci |
Ti,c |
Pp |
|
| Телефоны | 4,2 | 90 | 0,5 | 3,2 | 90 | 0,5 |
| Персональные компьютеры | 3,1 | 300 | 0,9 | 3 | 300 | 0,9 |
YI = 
*NI*CI*ti,
Эрл (3.1)
где, t i - средняя продолжительность одного занятия.
t i =
i .Pp.(
tсо+ n.tн+ tу+ tпв+It ) (3.2)
Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу (3.2), принимают следующей:
- время слушания сигнала ответа станции tсо =3с;
- время набора n знаков номера с тастатурного ТА n. tн =0,8 n,с, n = 0;
- время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре tпв = 7 - 8 с;
- время установления соединения tу с момента окончания набора номера до подключения к линии вызываемого абонента зависит от вида связи, способа набора номера и типа станции, в которую включена требуемая линия. При связи со станцией с программным управлением tу=3с.
Коэффициент, а,
учитывает продолжительность
занятия приборов вызовами, не закончившихся разговором (занятость, неответ
вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина в основном
зависит от средней длительности разговора Ti и доли вызовов
закончившихся разговором Pp , и определяется по графику рисунка 2
(методичка), в нашем случае а равно 1,5.
Определим среднюю продолжительность одного занятия для ПК
t дел
ПК=
дел .Pдел.( tсо+ n.tн+ tу+ tпв+It ) = 1,5*0,9*(3+0*0,8+3+7+300) = 422.55 с.
t кв
ПК =
кв .Pкв.( tсо+ n.tн+ tу+ tпв+It ) = 1,5*0,9*(3+0*0,8+3+7+300) = 422.55 с.
Определим интенсивность возникающей местной нагрузки для ПК
YДЕЛнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ПК
= 
*Nдел*Cдел*tдел = 
*19*3,1*422.55 = 6.9133875 Эрл.
YКВнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ПК=
*NКВ*CКВ*tКВ = 
*29*3*422.55 = 10.211625 Эрл.
YДЕЛнаАТС-32.ПК
= 
*Nдел*Cдел*tдел = 
*38*3,1*422.55 = 13.826775 Эрл.
YКВнаАТС-32.ПК
= 
*NКВ*CКВ*tКВ = 
*58*3*422.55 = 20.42325 Эрл.
Определим среднюю продолжительность одного занятия для ТА
t дел
ТА=
дел .Pдел.( tсо+ n.tн+ tу+ tпв+It ) = 1,22*0,5*(3+6*0,8+3+7+90) = 65.758с.
t кв
ТА =
кв .Pкв.( tсо+ n.tн+ tу+ tпв+It ) = 1,22*0,5*(3+6*0,8+3+7+90) = 65.758 с.
Определим интенсивность возникающей местной нагрузки для ТА
YДЕЛнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ТА=
*Nдел*Cдел*tдел = 
*19*4,2*65.758 = 1.4576357 Эрл.
YКВнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ТА=
*NКВ*CКВ*tКВ = 
*29*3,2*65.758 = 1.6950951 Эрл.
YДЕЛнаАТС-32.ТА=
*Nдел*Cдел*tдел = 
*38*4,2*65.758 = 2.9152714 Эрл.
YКВнаАТС-32.ТА=
*NКВ*CКВ*tКВ = 
*58*3,2*65.758 = 3.3901902 Эрл.
Общая средняя нагрузка, поступающая от абонентов одного узла сети, подключенных к одному DSLAMу, подсчитывается по формуле
YADSLi=YПКi+YТФi, Эрл, (3.3)
YADSL ДЕЛнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52 =6.9133875+1.4576357 = 8.3710232 Эрл,
YADSL КВнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-
45/57,575,500,505,515,47/52,52=10.211625+1.6950951 = 11.9067201 Эрл,
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
