Как уже отмечалось, коммутация пакетов заключается в размещении принятых пакетов в буфере, в определении адресатов, которым необходимо выслать эти пакеты, и в пересылке последних. Поэтому основная характеристика устройства коммутации пакетов (число пакетов, которое можно пересылать в единицу времени) зависит от объема буфера этого устройства, от скорости обработки пакетов, а также от пропускной способности тракта передачи. При проектировании системы с коммутацией пакетов прежде всего необходимо определить время задержки. Для сети время задержки определяется как
В общем случае время обработки пакетов устройством коммутации значительно меньше времени) в течение которого пакет ожидает на выходе тракта передачи. Поэтому время задержки на одном устройстве можно оценить, используя методы теории массового обслуживания, если известны время прохождения пакета по выходному тракту (т. е. отношение средней длины пакета к скорости передачи) и трафик пакетов в выходном тракте (т. е. вероятность поступления пакетов). Если суммарное время задержки во всей сети в целом превышает допустимый для системы предел, то необходимо повысить быстродействие тракта передачи. Если суммарная задержка слишком мала, необходимо уменьшить скорость передачи, чтобы обеспечить более экономичный режим сети.
Рассмотрим требования, предъявляемые к объему памяти буфера. Объем памяти буфера зависит от времени хранения информации и вероятности поступления новых пакетов. Время хранения информации в буфере включает время обработки пакета, время ожидания вывода в канал и время прохождения канала. Двумя последними величинами, как правило, можно управлять. Будем считать, что время ожидания вывода в канал определяется временем задержки внутри устройства коммутации, которое оценивается в первую очередь. Следовательно, число буферов, требуемых одному устройству коммутации, определяется вероятностью поступления пакетов и временем хранения информации в буфере (т. е. суммарной продолжительностью задержки внутри устройства коммутации пакетов и вывода в канал).
Проанализируем зависимость затрат на передачу пакетов от их длины. Для передачи пакетов используются запоминающее устройство (буфер), процессор и тракт передачи. Рост объема информации при однократной передаче пакета вызывает увеличение емкости запоминающего устройства. Это связано с тем, что при увеличении длины пакета возрастает время выхода его в тракт передачи, а вместе с ним и время хранения пакета в запоминающем устройстве. Объем обработки зависит от длины пакетов и от их количества. Поэтому при фиксированном объеме посланных данных с увеличением длины пакета уменьшается требуемое для передачи число пакетов и снижается стоимость их обработки. В соответствии с рекомендациями Х.25 CCITT стандартная максимальная длина пакета составляет 128 байт. Если наблюдаемая в настоящее время тенденция сокращения затрат на обработку сохранится, то можно будет эффективно использовать пакеты длиной по 4096 байт. Очевидно, что с увеличением длины пакета расширяется область использования таких систем.
|