Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (Олифер, Олифер) - страница 69

Рис. 3.14. Временная диаграмма передачи одного пакета в сети с коммутацией пакетов

Время передачи одного пакета от узла N1 до коммутатора 1 можно представить в виде суммы нескольких слагаемых.

□ Во-первых, время тратится в узле-отправителе М:

О t\ — время формирования пакета, также называемое временем пакетизации (зависит от различных параметров работы программного и аппаратного обеспечения узла-отправителя и не зависит от параметров сети);

О ti — время передачи в канал заголовка;

О Ъ — время передачи в канал поля данных пакета.

□ Во-вторых, дополнительное время тратится на распространение сигналов по каналам связи. Обозначим через U время распространения сигнала, представляющего один бит информации, от узла М до коммутатора 1

□ В-третьих, дополнительное время тратится в промежуточном коммутаторе:

О £5 — время приема пакета с его заголовком из канала во входной буфер коммутатора; как уже было отмечено, это время равно (£2 + £3), то есть времени передачи пакета с заголовком в канал из узла источника;

О £б ^>— время ожидания пакета в очереди колеблется в очень широких пределах и заранее неизвестно, так как зависит от текущей загрузки сети;

О £7 — время коммутации пакета при его передаче в выходной порт фиксировано длз конкретной модели и обычно невелико (от нескольких микросекунд до нескольки: миллисекунд).

Обозначим через 7Vi-5i время передачи пакета из узла N1 на выходной интерфейс комм} татора 1 Это время складывается из следующих составляющих:

Tm-si^>= t\ + U + £5 + £б + *7-

Обратите внимание, что среди слагаемых отсутствуют составляющие £2 и £3. Из рис. 3. видно, что передача битов из передатчика в канал совмещается по времени с передач! битов по каналу связи.

Время, затрачиваемое на оставшиеся два отрезка пути, обозначим соответственно Ts\ и Ts2-N2• Эти величины имеют такую же структуру, что и Tm-su за исключением того, ч в них не входит время пакетизации, и, кроме того, Ts2-N2 не включает время коммутац (так как отрезок заканчивается конечным узлом). Итак, полное время передачи одт пакета по сети составляет:

Т\ = 7м-51 + 751-52 + 752-N2.

А чему же будет равно время передачи сообщения, состоящего из нескольких пакет Сумме времен передачи каждого пакета? Конечно, нет! Ведь сеть с коммутацией паке работает как конвейер (см. рис. 3.13): пакет обрабатывается в несколько этапов, и устройства сети выполняют эти этапы параллельно. Поэтому время передачи такого общения будет значительно меньше, чем сумма значений времени передачи каждого nai сообщения. Точно рассчитать это время сложно из-за неопределенности состояния с и вследствие этого, неопределенности значений времени ожидания пакетов в очерс коммутаторов. Однако если предположить, что пакеты стоят в очереди примерно од ковое время, то общее время передачи сообщения, состоящего из п пакетов, можно оце следующим образом: