現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分析

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1、NetworkDesign第三章現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分析中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院李藝leeyi@ustc.edu.cn第一章概述第二章用戶需求分析第三章現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分析第四章邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)第五章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇第六章WAN接入設(shè)計(jì)第七章網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)設(shè)計(jì)第八章網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例3.1網(wǎng)絡(luò)性能概念3.2調(diào)查現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的特征3.3調(diào)查現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)流量特征3.4估測(cè)通信容量和模式3.5局域網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的基線法測(cè)量3.6編制流量說明書3.1網(wǎng)絡(luò)性能概念網(wǎng)絡(luò)性能定義：容量（帶寬）：電路或網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的能力，通常以美妙多少比特來衡量。例T1信道的容量是64Kb/s表示該信道的上限是64Kb/s。

2、利用率：所能使用的全部可用容量的百分比。最優(yōu)利用率：網(wǎng)絡(luò)飽和之前的最大平均利用率。吞吐量：?jiǎn)挝辉嚂r(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間(通常為秒)，成功傳輸?shù)臒o差錯(cuò)數(shù)量。可提供負(fù)載。在某一特定時(shí)間，準(zhǔn)備發(fā)送的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)的數(shù)量。精確度：相對(duì)于全部通行量，正確傳送的有用的通信數(shù)量。效率：產(chǎn)生一定數(shù)量的數(shù)據(jù)吞吐量所需努力的測(cè)量值。延遲（等待時(shí)間）：幀準(zhǔn)備從一個(gè)結(jié)點(diǎn)傳送到網(wǎng)絡(luò)其他任何節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間。延時(shí)變化量：平均延時(shí)變化的時(shí)間量。響應(yīng)時(shí)間：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)請(qǐng)求和響應(yīng)該請(qǐng)求之間的時(shí)間。最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)利用率共享以太網(wǎng)的典型“規(guī)則”時(shí)，平均利用率不超過37%，因?yàn)槌^這一極限，碰

3、撞比率輝急速增加。這一比率和實(shí)際拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)。對(duì)廣域網(wǎng)來說合理的網(wǎng)絡(luò)利用率在70%。吞吐量吞吐量的定義是單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臒o差錯(cuò)的數(shù)據(jù)數(shù)量。網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的吞吐量：PPS（packetpersecond）一般用64bit包來測(cè)量。例如：10Mb以太網(wǎng)的最大PPS值14,880，如果有一個(gè)30端口的交換機(jī)，它的理論最大吞吐量為：14,880*30=446,400PPS應(yīng)用層的吞吐量端到端的差錯(cuò)率協(xié)議功能，例如握手機(jī)制、窗口、應(yīng)答等。協(xié)議參數(shù)，如幀大小和重發(fā)定時(shí)器。網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的PPS或CPS（每秒字符率）。工作站及服務(wù)器性能因素公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)

4、備網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備吞吐量令牌環(huán)TPS6am6pm平均TPH=7,200PPS有效吞吐量5122048數(shù)據(jù)包大小吞吐量吞吐量：描述了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)真正有用的容量。帶寬給出了網(wǎng)絡(luò)所能傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)，那么吞吐量就是它真正有效的數(shù)據(jù)傳輸率。衡量有效吞吐量的參數(shù)是信息比特吞吐率(TRIB)，計(jì)量單位有：PPS數(shù)據(jù)包每秒CPS字符每秒TPS事物處理每秒TPH事物處理每小時(shí)精確度對(duì)廣域網(wǎng)線路，可用誤位率（BER）閾值來說明。模擬鏈路的典型BER閾值為10-5。數(shù)字鏈路要低的多，光纜鏈路的錯(cuò)誤率約為10-11，銅線鏈路的錯(cuò)誤率約為10-6。在共享以太網(wǎng)中，錯(cuò)誤通常是由碰

5、撞沖突引起的。受合法沖突（碰撞發(fā)生在幀的前64字節(jié)內(nèi)）影響的幀不應(yīng)該超過0.1%，這不包括出現(xiàn)在8個(gè)前導(dǎo)符的沖突，因?yàn)楣收吓挪楣ぞ卟粫?huì)記錄這種記錄；受滯后沖突（latecollision，發(fā)生在前64字節(jié)之后的沖突）是不合法的。但以太網(wǎng)經(jīng)常發(fā)生大量的滯后沖突，因?yàn)榘l(fā)送最小幀長(zhǎng)的站點(diǎn)無法在允許的時(shí)間間隔內(nèi)偵聽到其它站點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)的大量額外傳播延遲導(dǎo)致在相距最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)之間發(fā)生大量的滯后沖突。發(fā)生故障的中繼器和網(wǎng)卡也會(huì)產(chǎn)生大量的滯后沖突。全雙工以太網(wǎng)不會(huì)發(fā)生沖突，否則便市全雙工不匹配。廣域網(wǎng)鏈路上也不應(yīng)該發(fā)生沖突。效率網(wǎng)絡(luò)效率明確了發(fā)送通信需要多大的系

6、統(tǒng)開銷，不論這些系統(tǒng)開銷是否由碰撞、令牌傳遞、錯(cuò)誤報(bào)告、重新路由、應(yīng)答、較大的幀引起的等。延時(shí)與延時(shí)變化量不同的應(yīng)用對(duì)延時(shí)和延時(shí)變化量的容忍程度不同。引起延時(shí)的原因延時(shí)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)有關(guān)，尤其是衛(wèi)星鏈路和長(zhǎng)距離陸地電纜。將數(shù)據(jù)放到傳輸線路的時(shí)間，取決于數(shù)據(jù)容量和傳輸線路速度。例如，在1.544Mbps的T1線上傳輸1024字節(jié)的分組要花費(fèi)5毫秒。分組交換延時(shí)。分組交換的隊(duì)列深度。隊(duì)列深度=利用率/（1-利用率）例如，一個(gè)分組交換機(jī)由5個(gè)用戶，每個(gè)用戶每秒提供10個(gè)分組。分組的平均長(zhǎng)度是1,024位。分組交換機(jī)需要在56Kbps廣域網(wǎng)電路上傳送

7、這些數(shù)據(jù)。負(fù)載=5x10x1024=51,200bps利用率=51,200/56,000=91.4%隊(duì)列中的平均分組數(shù)量=(0.914)/(1-0.914)=10.63分組延時(shí)變化量對(duì)于不能提供準(zhǔn)確目標(biāo)的客戶，基本規(guī)則是變化量應(yīng)該低于延時(shí)1%~2%。例如，對(duì)于平均延時(shí)為40毫秒的目標(biāo)，變化量應(yīng)該不超過400或800微秒。響應(yīng)時(shí)間：從對(duì)服務(wù)器提出請(qǐng)求開始到收到的響應(yīng)時(shí)間，常用于評(píng)價(jià)交互式終端從一個(gè)主機(jī)請(qǐng)求信息的情況。用戶不了解傳播延時(shí)和抖動(dòng)，也不明白每秒多少分組或每秒多少兆字節(jié)的吞吐量。他們關(guān)心的是當(dāng)他們啟用一個(gè)應(yīng)用到得到結(jié)果的響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)響應(yīng)

8、時(shí)間超過100毫秒時(shí)，用戶就會(huì)變得不耐煩。作為經(jīng)驗(yàn)值，100毫秒閾值適用于交互式應(yīng)用。根據(jù)要采用的技術(shù)告訴用戶需要等待時(shí)間的長(zhǎng)短。響應(yīng)時(shí)間是數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)中的每一部分