Характеристики оперативности

Характеристики оперативности описывают задержки, возникающие при передаче и обработке данных в сети.

Для оценки оперативности сети в целом используются следующие показатели:

• время доставки пакетов (сообщений);

• время отклика (ответа).

Время доставки (время задержки)пакетов характеризует эффективность организации передачи данных в вычислительной сети и представляет собой интервал времени, измеряемый от момента поступления пакета или сообщения в сеть до момента получения пакета адресатом.

В общем случае, время задержки - величина случайная, что обусловлено случайным характером процессов поступления и передачи данных в сети. В компьютерных сетях обычно время доставки задаётся средним значением Т, на которое может налагаться ограничение Т< Т* в зависимости от типа передаваемых данных.

При передаче мультимедийных данных кроме среднего значения времени доставки пакетов важной характеристикой является вариация или джиттер задержки, представляющая собой среднеквадратическое отклонение времени задержки разных пакетов.

Время отклика (ответа)- интервал времени от момента поступления запроса (сообщения, транзакции) в сеть до момента завершения его обслуживания, связанного с выполнением некоторой прикладной или обслуживающей программы, с обращением к базе данных и т.п. Время ответа представляет собой время пребывания запроса в сети и характеризует эффективность как телекоммуникационных, так и вычислительных средств компьютерной сети.

Время отклика, как и время задержки, - величина случайная и может задаваться средним значением U или в виде вероятности непревышения некоторого заданного значения U*.

В сетях реального времени вместо термина "время ответа" часто используют термин "время реакции".

Характеристики надежности

Надежность- способность компьютерной сети сохранять свои наиболее существенные свойства на заданном уровне и выполнять возложенные на нее функции в течение фиксированного промежутка времени при определенных условиях эксплуатации.

При рассмотрении вопросов надежности следует различать отказы и сбои.

Отказ- частичная или полная утрата работоспособности сети, приводящая к невыполнению или неправильному выполнению возложенных на нее функций. Для восстановления работоспособности системы при отказе требуется проведение ремонта.

Сбой- кратковременная утрата работоспособности сети, характеризуемая возникновением ошибки при передаче и обработке данных. Для восстановления работоспособности сети при сбое требуется проведение повторных действий по передаче (обработке) данных или части данных или перезагрузки отдельных узлов или всей сети. Сбои не приводят к выходу сети из строя, однако могут существенно снизить эффективность функционирования, что проявляется в ухудшении характеристик функционирования сети (увеличивается время доставки сообщений и снижается производительность сети).

В качестве характеристик надежности обычно используются следующие показатели:

• вероятность безотказной работысети P(t) - вероятность того, что в течение времени t не произойдет отказа;

• интенсивность отказов - среднее число отказов за единицу

времени;

• время наработки на отказ- промежуток времени между двумя смежными отказами - величина случайная, а ее среднее значение Т₀ называется средней наработкой на отказ ;

• время восстановления- интервал времени от момента наступления отказа до момента восстановления работоспособности системы - величина случайная и обычно задается средним значением , называемым средним временем восстановления;

• коэффициент готовностиК_г - доля времени, в течение которого сеть работоспособна: .

Величина К_г может трактоваться как вероятность того, что в любой момент времени сеть работоспособна. Аналогично, значение определяет вероятность того, что сеть находится в состоянии восстановления (неработоспособна).

Стоимостные характеристики

В качестве стоимостных (экономических) характеристик компьютерной сети могут использоваться следующие показатели:

• полная стоимость владения (Total cost of ownership, TCO) -затраты, рассчитываемые на всех этапах жизненного цикла сети и включающие стоимость технических, информационных и программных средств (прямые затраты) и затраты на эксплуатацию сети (косвенные затраты);

• стоимость (цена) передачи данных и обработки данных в сети, определяемая объемом и стоимостью используемых ресурсов сети соответственно при передаче и обработке данных.

Локальные характеристики СВ

В качестве локальных характеристик компьютерных сетей могут использоваться в зависимости от целей исследования самые разнообразные показатели эффективности.

Локальные характеристики описывают эффективность функциони­рования:

• узлов и каналов связи;

• отдельных сегментов сети;

• узлов обработки данных: ВС и ее подсистем.

Локальные характеристики могут быть разбиты на две группы:

• временные;

• безразмерные.

К временным характеристикам относятся:

• время доставки (задержки) пакетов при передаче между соседними узлами сети;

• время ожидания передачи данных в узлах сети или освобождения ресурсов ВС (сервера);

• время пребывания данных в различных узлах, устройствах или подсистемах.

К безразмерным характеристикам относятся:

• число пакетов, находящихся в буферной памяти узлов
(маршрутизаторов, коммутаторов);

• коэффициенты загрузок узлов, каналов связи и устройств ВС и т.д.
Коэффициент загрузкиили просто загрузка р устройства - это

доля времени, в течение которого устройство работает: , где t - время, в течение которого устройство работало; Т - время наблюдения. Загрузка р характеризует степень использования устройства и часто называется коэффициентом использования устройства. Поскольку , то загрузка может трактоваться как вероятность того, что в любой момент времени устройство работает. Величина называется коэффициентом простояустройства и характеризует долю времени, в течение которого устройство не работает (простаивает).

Раздел 4. Сетевые протоколы