jest realizowana komutacja łącz oraz transmisja danych. Taka metoda zapoznania się z
pakietem symulacyjnym COMNET III wydaje się być najlepsza, ze względu na złożoność i
duże możliwości całego narzędzia.

MODELOWANIE SIECI Z KOMUTACJĄ ŁĄCZ I TRANSMISJĄ DANYCH
Opis modelowanej sieci

Modelowana sieć składa się z 3 central zlokalizowanych w Szczecinie, Poznaniu i

Gdańsku. Dołączone są do nich dwie grupy abonentów telefonicznych zróżnicowanych pod
względem priorytetu dostępu do usług oraz dodatkowo dołączone są miejskie sieci
komputerowe. Łącza między centralami są jednokierunkowe typu „punkt – punkt” o
przepustowości 2048 kb/s. Natężenie strumienia zapotrzebowań na usługi telefoniczne o
wysokim priorytecie wynosi 16,7 Erl, natomiast dla usługi telefonicznej o niskim priorytecie
wynosi 25 Erl. Parametry definiujące strumień zgłoszeń na usługi są następujące:

średni czas rozmowy ma rozkład normalny o parametrach: wartość średnia

min

oraz odchylenie standardowe

min

odstęp czasu między rozmowami ma rozkład wykładniczy o parametrze średni czas
odstępu,

niski priorytet usługi wynosi 1, natomiast wysoki wynosi 3.

Parametry i standardy opisujące poszczególne elementy sieci są przedstawione poniżej.

Miejskie sieci komputerowe wykorzystują standard 802.3 CSMA/CD (10BaseT).

Wielkość wiadomości generowanych przez komputery w każdej sieci opisany jest rozkładem
równomiernym z zakresu od 40 do 250 kB. Czas między wysyłanymi wiadomościami ma
natomiast rozkład wykładniczy o wartości oczekiwanej 5s. Wielkość (rozmiar) wiadomości
odpowiedzi ma rozkład wykładniczy o wartości oczekiwanej 30 kB. Czas przetwarzania
wiadomości w serwerze ma rozkład równomierny z zakresu od 2 do 6s. Opóźnienie związane
z realizacją procesu pakietyzacji wynosi 0,01s. Wykorzystywany protokół transportowy to
TCP/IP. Miejskie sieci komputerowe są dołączone do central poprzez router IBM 6611 v1.1.
Przepustowości linii łączących router z centralami wynoszą 1024 kB/s. Liczbę rozmów
wyznaczymy dzieląc natężenie ruchu [Erl] przez średni czas trwania rozmowy [h]

Adresatami wiadomości są komputery miejskiej sieci komputerowej oraz serwer,

który po odebraniu wiadomości od komputerów odpowiada im wiadomościami
generowanymi przez aplikacje sieciowe oraz wiadomościami poczty elektronicznej.
Należy ocenić jakość usług świadczonych przez sieć o strukturze opisanej powyżej
wykorzystując do tego celu pakiet symulacyjny COMNET III. Założyć idealne warunki
funkcjonowania sieci, tzn. wszystkie urządzenia są w stanie gotowości i nie występują
uszkodzenia. Przyjąć algorytm wyboru drogi połączenia - po drogach o najmniejszej liczbie
linii wchodzących w jej skład.

ROZWIĄZANIE

Budowę modelu zaczniemy od doboru dla elementów sieci odpowiednich elementów

bibliotecznych w środowisku COMNET.
a. węzły sieci:

−

centrale – węzeł typu C&C (Computer& Comm Node),

−

serwer odpowiedzi – węzeł typu grupa komputerów (Computer Group),

−

węzeł wprowadzający dane do sieci z aplikacji użytkowników sieci LAN - węzeł

typu grupa komputerów,

−

węzeł dołączający (zapewniający możliwość współpracy sieci LAN z siecią rozległą

komutowaną telefoniczną) – węzeł typu router;

b. linie sieci:

−

sieci LAN miejskie – linia CSMA/CD,

−

linie telekomunikacyjne łączące: centrale telefoniczne oraz routery z centralami –

linia typu punkt – punkt (Point-To Point);

c. obciążenie sieci:

−

źródło danych – generator typu źródło wiadomości (Message Source),

−

źródło odpowiedzi – generator typu źródło wiadomości (Response Source),

−

źródło zapotrzebowań na usługę telefoniczną z priorytetem wysokim– generator

typu źródło wywołań na usługę z komutacją kanałów (Call Source),

−

źródło zapotrzebowań na usługę telefoniczną z priorytetem niskim– generator typu

źródło wywołań na usługę z komutacją kanałów (Call Source);

Po ustaleniu typu elementów możemy przystąpić do rysowania modelu za

pośrednictwem interfejsu graficznego. Na rysunku 1 przedstawiono graficzną postać modelu
sieci w środowisku COMNET.

Rysunek 1 Widok ogólny sieci

1. Kolejną czynnością jest zdefiniowanie wartości parametrów poszczególnych elementów

sieci zgodnie z opisem sieci.

Parametry centrali zostały przyjęte zgodnie z wartościami zdefiniowanymi w

COMNET III dla węzłów reprezentujących komputery i urządzenia komutacyjne
(Computer& Comm Node).

Model węzła C&C jest zbiorem urządzeń końcowych komutujących wiadomości.

Parametry tego węzła definiuje się przy pomocy okien dialogowych, których wygląd został
przedstawiony na rysunku 2. W oknie oznaczonym jako Node Detail można zdefiniować:

nazwę węzła (Name),

rodzaj ikony reprezentującej dany węzeł (Icon),

typ węzła (Type), w COMNET III zdefiniowano następujące typy węzłów:

•

komputery i węzły telekomunikacyjne (Computer &
Communication Node),

•

grupa komputerów (Computer Groups),

•

router (Router Node)

•

ATM Switch.

charakterystyki niezawodnościowe węzła:

•

czas do uszkodzenia (Time to failure),

•

czas do odnowienia (Time to repair),

•

czas do następnej zmiany stanu (Time of next state charge),

•

aktualny stan węzła: aktywny lub pasywny (Current State).

zbiór, w którym zdefiniowane są parametry węzła (Parameters), do którego
należą:

•

parametry dotyczące przetwarzania pakietów (Packet
Processing),

•

parametry dotyczące przetwarzania aplikacji (Application
Processing),

•

parametry dotyczące komutacji łączy (Circuit Switching),

•

parametry dotyczące dysku lokalnego (Disk Storage),

•

czy węzeł może tranzytować ruch (Source or sink only).

listę komend do zaplanowania w danym węźle (Commands),

tabele marszrutyzacji dla ruchu z komutacją łączy i dla ruchu z komutacją
pakietów (Call Routing Table, Packet Routing Table).

Wartości parametrów domyślnych dla węzła typu C&C zdefiniowanych w pakiecie

COMNET III, pokazane są w oknach dialogowych na rys. 2

Rysunek 2 Parametry centrali

2. Parametry linii typu punkt – punkt łączących centrale zostały zdefiniowane jako

„Parametry czasowe” i wprowadzone zgodnie z treścią zadania. Widok okna parametrów
łącza jest przedstawiony na rysunku 3.

Linia typu „punkt – punkt” reprezentuje linie telekomunikacyjne (wiązki łączy) sieci

rzeczywistej łączące dwa węzły. Linie takie mogą łączyć ze sobą węzły C&C, grupy
komputerów, routery, węzły ATM z rozległą siecią telekomunikacyjną. Z wykorzystaniem
tych linii możliwa jest realizacja usług z komutacją kanałów.

W zależności od przyjętego protokołu komutacji kanałów czy komutacji pakietów dla

linii „punkt-punkt” definiowane są następujące parametry:

liczba łączy w wiązce (Number of circuits),

szerokość pasma jednego łącza w kbit/s (Bandwidth/circuit),

procentowa szerokość pasma zarezerwowana dla wywołań przy przesyłaniu do
następnego węzła (Bandwidth reserved for 1-hop calls),

czas propagacji (Propagation),

ograniczenie liczby sesji (Session limit),

maksymalna i minimalna wielkość ramki (Frame min., Frame max.),

wielkość nagłówka (Frame overhead),

prawdopodobieństwo wystąpienia błędnej ramki (Frame error prob.).

Rysunek 3 Parametry łączy pomiędzy centralami

W pola dotyczące parametrów szerokości pasma jednego łącza (Bandwidth/circuit)

wprowadzamy następujące wartości:

dla obwodów z komutacją pakietów wprowadzamy wartości 1024kb/s dla
kierunków od węzła X i węzła Y (suma wynosi 2048kb/s),

dla obwodów z komutacją łączy wprowadzamy wartość 2048kb/s.

Procentowa szerokość pasma zarezerwowana dla wywołań przy przesyłaniu do

następnego węzła dla protokołu komutacji kanałów została określona na podstawie
zależności:

125

100

]

[

2048

]

[

⋅

Zostało przyjęte, że szerokość pasma zarezerwowana dla pojedynczego wywołania

telefonicznego wynosi 64kb/s jak to ma miejsce w przypadku stosowania modulacji typu
PCM.

3. Do odwzorowania strumienia zgłoszeń na usługi w modelu symulacyjnym

wykorzystywane są źródła (generatory) zapotrzebowań na określone usługi. W pakiecie
COMNET III istnieje 5 różnych źródeł generujących obciążenie sieci:

źródła wywołań (Call Sources),

źródła wiadomości (Message Sources),

źródła sesji (Session Sources),

źródła aplikacji (Application Sources),

źródła odpowiedzi (Response Sources).

Źródło wywołań jest przeznaczone do generacji obciążenia w sieciach z komutacją

łączy (połączeniowo realizowane usługi: telefoniczna i transmisji pakietów). Ruch
generowany przez to źródło jest definiowany za pomocą następujących wielkości:

odstęp czasu między kolejnymi zapotrzebowaniami na usługę,

odstęp czasu do wygenerowania pierwszego zapotrzebowania,

czas w którym wygenerowane zostanie ostatnie zapotrzebowanie,

czas trwania usługi.

Powyższe wartości mogą przyjmować wartości stałe lub mogą być realizowane w

postaci zmiennych losowych o rozkładzie losowym wybranym z dostępnych rozkładów
teoretycznych. Każde z zapotrzebowań opisuje następujące parametry charakteryzujące
żądaną usługę:

adres węzła docelowego będącego ujściem wiadomości. Do tego celu można
wykorzystać proponowane przez pakiet sposoby adresacji:

•

losowo – rozkład równomierny do wszystkich węzłów sieci (Random List),

•

losowo do wszystkich węzłów sąsiednich (połączonych liniami
bezpośrednimi) Random Neighbor,

•

zgodnie z opracowanym rozkładem ujść przez tworzącego model (lista
wagowa) Weighted List,

•

dla przesłania wiadomości pakietowych oraz komend można zdefiniować
swoją listę ujść (Multicast List).

priorytet usługi,

klasę sposobu zestawienia połączenia.

Parametry źródła wywołań (typu „Call Source”) o wysokim priorytecie można

wprowadzić (rys. 4) po wcześniejszym obliczeniu liczby rozmów i średniego czasu odstępu
między rozmowami wg wzoru (1):

Liczba rozmów =

200

rozmowy

czas

średni

ruchu

natężenie

≈

Średni odstęp czasu między wysyłanymi wiadomościami =

200

3600

= 18s

Odstęp czasu między rozmowami ma rozkład wykładniczy o parametrze średni czas

odstępu równy 18s. Wartość tę wprowadzamy w polu Interarrival.
Nie definiujemy czasu pierwszego i ostatniego zapotrzebowania na rozmowę (first, last
arrival).

Średni czas rozmowy ma rozkład normalny o parametrach: wartość średnia

min

oraz

odchylenie standardowe

min

. Wartość tę wprowadzamy w polu Duration.

Wartość priorytetu źródła wywołań wprowadzamy w polu Priority.

Rysunek 4 Parametry źródła o wysokim priorytecie

Parametry źródła wywołań (typu „Call Source”) o niskim priorytecie zostały obliczone

w ten sam sposób:

Liczba rozmów =

= 300

Średni odstęp czasu między wysyłanymi wiadomościami =

300

3600

= 12s

Parametry te wprowadzamy identycznie jak parametry źródła wywołań o wysokim

priorytecie, pamiętając jednak o innej wartości priorytetu.

Nie definiujemy czasu pierwszego i ostatniego zapotrzebowania na rozmowę (first, last

arrival).

Rysunek 5 Parametry źródła o niskim priorytecie

Jako sposób adresacji wywołań do węzłów będących ujściem wiadomości (Edit

Destination List) przyjęto losowy, równomierny rozkład do wszystkich węzłów, zarówno dla
usług o niskim jak i wysokim priorytecie. Lista źródeł będących ujściem wiadomości została
przedstawiona na rysunku 6.

Rysunek 6 Lista źródeł będących ujściem wiadomości dla źródeł wywołań

4. Miejskie sieci komputerowe są dołączone do central poprzez linie z wielodostępem

wykorzystujące technikę CSMA/CD. COMNET III umożliwia korzystanie z gotowych
modeli charakteryzujących właściwości linii i parametry techniczne standardu. Na
rysunku 7 został przedstawiony widok parametrów linii wykorzystującej technikę 802.3
CSMA/CD (10BaseT).

Rysunek 7 Parametry linii wykorzystującej technikę 802.3 CSMA/CD 10BaseT

5. Parametry routera łączącego miejskie sieci komputerowe do central są zgodne z

wartościami zdefiniowanymi w COMNET III dla typu określonego w zadaniu
(IBM 6611).

Rysunek 8 Parametry routera

6. Parametry łączy typu punkt-punkt pomiędzy centralami a routerami zostały zdefiniowane

jako „Parametry2” i wprowadzone zgodnie z treścią zadania. Widok okna parametrów jest
przedstawiony na rysunku 9.

Rysunek 9 Parametry łącza między centralą a routerem

W pola dotyczące parametrów szerokości pasma jednego łącza (Bandwidth/circuit)

wprowadzamy następujące wartości:

dla obwodów z komutacją pakietów wprowadzamy wartości 512kb/s dla
kierunków od węzła X i od węzła Y (suma wynosi 1024kb/s),

Nie wprowadzamy parametrów związanych z protokołem komutacji łączy.

7. Parametry węzłów reprezentujących grupy użytkowników oraz grupy serwerów zostały

przyjęte zgodnie z wartościami zdefiniowanymi w COMNET III dla węzłów
reprezentujących grupę komputerów (rys. 10).

Za pomocą elementu Grupa komputerów (Computer Group) modelowane są systemy i

grupy urządzeń końcowych. Model grupy komputerów podobny jest do modelu komputera i
węzła telekomunikacyjnego, z tą różnicą, że grupa komputerów jest zbiorem urządzeń nie
komutujących wiadomości. Dla tego typu węzła możemy definiować takie same parametry
jak dla węzła C&C, jedynie nie opisujemy czy jest węzłem źródłowym czy końcowym. Okna
do ustawiania parametrów dla obu typów węzłów są takie same.

Rysunek 10

Parametry węzłów reprezentujących grupę użytkowników i grupę serwerów

8. Do generowania ruchu realizowanego z komutacją pakietów przeznaczone jest źródło

wiadomości. Objętość informacji charakteryzowana jest w tym przypadku jako liczba
jednostek informacji (czyli w bajtach lub pakietach). Objętość informacji może być
określona za pomocą proponowanej formuły obliczeniowej lub też może być zmienną o
określonym rozkładzie i zadanych parametrach. Każde zgłoszenie na usługę musi być
opisane parametrami usługi, czyli adresem węzła, który jest ujściem, klasą priorytetu,
klasą routingu i czasem niezbędnym do podziału wiadomości na pakiety. Intensywność
generowania podobnie jak w źródle wywołań określona jest poprzez wyznaczenie odstępu
czasu między kolejnymi wiadomościami

Parametry źródeł wiadomości pakietowych zostały wprowadzone zgodnie z treścią

zadania (rysunek 11):

odstęp czasu między wysyłanymi wiadomościami ma natomiast rozkład wykładniczy
o wartości oczekiwanej 5s. Parametr ten wprowadzamy w polu Interarrival. Nie
definiujemy czasu pierwszego i ostatniego zapotrzebowania na wiadomość (first, last
arrival).

wielkość wiadomości generowanych przez komputery w każdej sieci opisany jest
rozkładem równomiernym z zakresu od 40 do 250 kB. Parametr ten wprowadzamy w
polu Prob distrib. po wcześniejszym zadeklarowaniu w polu Msg size calc sposobu
określenia rozmiaru wiadomości jako rozkład prawdopodobieństwa (Probability
distribution).

rodzaj protokołu transportowy wprowadzamy w polu Trans protocol.

opóźnienie związane z realizacją procesu pakietyzacji wynosi 0,01s. Parametr ten
wprowadzamy w polu Packetize w [ms].

Jako sposób adresacji wywołań do węzłów będących ujściem wiadomości (Edit

Destination List) przyjęto losowy, równomierny rozkład do węzłów, stanowiących Grupę
serwerów. Lista źródeł będących ujściem wiadomości została przedstawiona na rysunku 12.

Rysunek 11 Parametry źródła wiadomości

Rysunek 12 Lista źródeł będących ujściem wiadomości dla źródeł danych

9. Podobnie parametry źródeł odpowiedzi zostały wprowadzone zgodnie z treścią zadania

(rysunek 13):
-

czas przetwarzania wiadomości w serwerze ma rozkład równomierny z zakresu od 2
do 6s. Parametr ten wprowadzamy w polu Rec message delay.

wielkość (rozmiar) wiadomości odpowiedzi ma rozkład wykładniczy o wartości
oczekiwanej 30kB. Parametr ten wprowadzamy w polu Prob distrib. po

wcześniejszym zadeklarowaniu w polu Msg size calc sposobu określenia rozmiaru
wiadomości jako rozkład prawdopodobieństwa (Probability distribution),

rodzaj protokołu transportowy wprowadzamy w polu Trans protocol.

opóźnienie związane z realizacją procesu pakietyzacji wynosi 0,01s. Parametr ten
wprowadzamy w polu Packetize w [ms].

Rysunek 13 Parametry źródła odpowiedzi

10. Algorytm wyboru ścieżki połączenia wprowadza się w danych szczegółowych

dotyczących sieci: Define > Backbone Detail. Aby w czasie symulacji węzeł kolejkował
odebrane wiadomości wg priorytetu, należy dodatkowo w opcjach dotyczących wyboru
ścieżki połączenia o najmniejszej liczbie gałęzi (dla komutacji pakietów –RIP Minimum
Hop i dla komutacji łączy - Minimum Hop) zaznaczyć pole „Preemption” pokazane jest
na rys.14.

Rysunek 14 Wprowadzenie algorytmu sposobu zestawiania połączenia (minimum linii wchodzących w
skład drogi)

11. Po opisie modelu w formie sformalizowanej, wymaganej przez COMNET III, użytkownik

przystępuje do przygotowania parametrów symulacji. Operuje on wtedy oknem
dialogowym symulacji (Simulate), w którym znajdują się komendy:
-

weryfikacja modelu (Verify model),

parametry początkowe symulacji (Run parameters),

start symulacji (Start simulation),

zatrzymanie procesu symulacji (Halt simulation),

animacja (Animate),

śledzenie przebiegu symulacji (Trace),

wykorzystanie pamięci (Memory usage).

Wykonanie komendy Weryfikacja modelu powoduje sprawdzenie modelu pod

względem poprawności i kompletności. Komenda ta jest wykonywana każdorazowo przed
uruchomieniem procesu symulacji, jednak użytkownik budując model może sprawdzić
poprawność budowanego modelu bez uruchamiania symulacji.

Parametry początkowe symulacji definiują długość czasu wykonywania symulacji

(Replication length), czas początkowy, w którym nie są zbierane informacje statystyczne, tzw.
czas zimnego startu (Warmup length) oraz liczbę powtórzeń przebiegu symulacji (Number of
replications). Widok okna parametrów początkowych symulacji został przedstawiony na
rysunku 15.

Rysunek 15 Określenie parametrów początkowych symulacji

Komenda start powoduje weryfikację modelu i zapisanie go na dysku, po czym

COMNET przystępuje do procesu symulacji. Przed lub w trakcie symulacji dostępne są
komendy śledzenia i animacji.

W czasie animacji, oprócz poruszających się w strukturze sieci „przesyłanych

informacji”, przedstawiane są między innymi informacje na temat liczby zestawionych przez
węzły sesji oraz wielkość wykorzystywanych zasobów.

Parametry śledzenia umożliwiają prezentację informacji na ekranie lub zapamiętywanie

ich na dysku komputera.

COMNET III zbiera raporty z symulacji i przechowuje je w pamięci RAM, jeśli

przekroczony zostanie próg zapisu, program gromadzi informacje na dysku. Użytkownik
może śledzić wykorzystywaną pamięć poprzez wykonanie komendy Wykorzystanie pamięci
(Memory usage).

12. Wyniki symulacji

Ponieważ pakiet COMNET daje bardzo obszerne wyniki, prowadzący badania powinien

w celu zmniejszenia nakładu pracy w procesie analizy dostosować wydruk do celu badania
poprzez zadeklarowanie w poleceniu „Report” dla jakich typów elementów modelu sieci,
które dane będą zbierane. Deklaracja dotycząca zbierania danych powinna obejmować tylko
te dane, które są niezbędne do zrealizowania celu badań. W naszym przypadku niezbędnymi
danymi będą :
A) Wykorzystanie łączy dla transmisji danych oraz opóźnienia

LINK DELAYS AND UTILIZATION

REPLICATION 1 FROM 60.0 TO 1860.0 SECONDS

FRAMES TRANSMISSION DELAY (MS) %

LINK DELIVERED RESENT AVERAGE STD DEV MAXIMUM UTIL

Lacze1
FROM Wezel1 27797 0 5.588 5.672 11.719 8.63

FROM Wezel2 27798 0 6.350 5.678 11.719 9.81
Lacze2

FROM Wezel2 28377 0 6.261 5.682 11.719 9.87
FROM Wezel3 28379 0 5.675 5.676 11.719 8.95

Lacze3
FROM Wezel1 30341 0 6.125 5.686 11.719 10.32

FROM Wezel3 30341 0 5.811 5.684 11.719 9.79
Linia1 217483 0 0.601 2.899 1182.854 5.37

Linia3 219389 0 0.599 1.373 211.832 5.41
Linia2 207215 0 0.592 1.500 240.105 5.11

Link3
FROM Wezel3 58716 0 12.382 11.368 23.438 40.39

FROM Router3 58720 0 11.490 11.362 23.438 37.48
Link2

FROM Wezel2 56174 0 11.264 11.349 23.438 35.15
FROM Router2 56175 0 12.610 11.360 23.438 39.35

Link1
FROM Wezel1 58139 0 12.137 11.375 23.438 39.20

FROM Router1 58138 0 11.736 11.371 23.438 37.91

b) Liczba zdarzeń opisujących miejskie sieci komputerowe

RANDOM ACCESS LINK PERFORMANCE

REPLICATION 1 FROM 60.0 TO 1860.0 SECONDS

LINK NAME Linia1 Linia3 Linia2

ACCESS PROTOCOL CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD

COLLISION EPISODES 50751 52219 47335

COLLIDED FRAMES 103442 106551 96441

NBR OF TRIES TO RESOLVE
AVERAGE 1.70 1.70 1.69

STANDARD DEVIATION 1.04 1.04 1.04
MAXIMUM 14 16 16

NBR OF DEFERRALS 30469 31300 28370

DEFERRAL DELAY (MS)

AVERAGE 0.54 0.55 0.54
STANDARD DEVIATION 0.53 0.54 0.54

MAXIMUM 1.22 1.22 1.22

DEFERRAL QUEUE SIZE (FRAMES)
AVERAGE 0.01 0.01 0.01

STANDARD DEVIATION 0.10 0.10 0.10
MAXIMUM 2 2 2

MULTIPLE COLLISION EPISODES

NBR EPISODES 1951 2119 1779
AVG PER EPISODE 3.01 3.00 3.00

MAX PER EPISODE 4 4 4

C) Liczba wywołań na łączach między centralami, liczba wywołań zablokowanych ze

względu na gotowość i zajętość łącz, liczba wywołań zrealizowanych, rozłączonych i
przerwanych

CALL STATISTICS BY LINK

REPLICATION 1 FROM 60.0 TO 1860.0 SECONDS

CALLS CALLS CALLS CALLS CALLS CALLS

BLOCK BLOCK BLOCK DISCON- PRE-

LINK NAME ATTEMPTD AVAIL TRAFF PROB CARRIED NECTED EMPTED

Lacze1 156 0 3 0.02 153 0 1

Lacze2 165 0 3 0.02 162 0 4

Lacze3 157 0 5 0.03 162 0 9

d) Gotowość i liczba uszkodzeń linii, wykorzystanie linii wynikające z obsługi wywołań

telefonicznych

LINK UTILIZATION STATISTICS FOR CALLS

REPLICATION 1 FROM 60.0 TO 1860.0 SECONDS

% LINK BANDWIDTH USED (KBPS) LINK

LINK NAME AVAIL FAILS AVERAGE STD DEV MAXIMUM UTIL %

Lacze1 100.00 0 1409 352 2048 68.81
Lacze2 100.00 0 1478 358 2048 72.14

Lacze3 100.00 0 1610 280 2048 78.63

E) Parametry usług transmisji danych z podziałem na poszczególne źródła wywołań i miejsce

przeznaczenia.

MESSAGE DELAYS FOR MESSAGE AND RESPONSE SOURCES

REPLICATION 1 FROM 60.0 TO 1860.0 SECONDS

ORIGIN / MSG SRC NAME: MESSAGES MESSAGE DELAY (MILLISECONDS)
DESTINATION LIST ASSEMBLED AVERAGE STD DEV MAXIMUM

Grupaserwerow1 / src Zrodloodpowiedzi1:

ECHO 361 8691.252 5000.942 27391.421
Grupauzytkownikow1 / src Zrodlodanych1:

Grupaserwerow1 118 172.157 76.109 460.729
Grupaserwerow3 132 5491.379 3460.588 14916.359

Grupaserwerow2 105 5326.317 3513.656 17908.629
Grupaserwerow3 / src Zrodloodpowiedzi3:

ECHO 376 8740.696 4772.640 25266.343
Grupaserwerow2 / src Zrodloodpowiedzi2:

ECHO 331 8434.042 4846.720 27724.958
Grupauzytkownikow2 / src Zrodlodanych2:

Grupaserwerow1 120 5888.890 3686.704 19955.862
Grupaserwerow3 120 6165.544 4005.628 21171.579

Grupaserwerow2 110 168.561 75.649 403.968
Grupauzytkownikow3 / src Zrodlodanych3:

Grupaserwerow1 124 5805.098 4219.343 19737.488
Grupaserwerow3 123 161.924 70.640 306.987

Grupaserwerow2 117 5413.848 4076.710 20140.012

f) Liczba zablokowanych wywołań telefonicznych przez centrale z podziałem na węzły

będące ujściem oraz typy wywołań, średnia i maksymalna długość drogi (liczba linii
połączonych szeregowo)

BLOCKED CALL STATISTICS

REPLICATION 1 FROM 60.0 TO 1860.0 SECONDS

ORIGIN / CALL NAME: CALLS CALLS BLOCK HOPS
DESTINATION LIST ATTEMPTD RETRY PROB AVG MAX

Wezel1 / call Highpriority:

Wezel1 36 0 0.000 0.0 0
Wezel2 30 0 0.000 1.0 1

Wezel3 38 0 0.000 1.0 2
SUBTOTAL 104 0 0.000 0.7 2

Wezel1 / call Lowpriority:

Wezel1 40 0 0.000 0.0 0
Wezel2 34 0 0.029 1.0 1

Wezel3 47 0 0.064 1.0 2
SUBTOTAL 121 0 0.033 0.7 2

Wezel1 (TOTAL) 225 0 0.018 0.7 2

Wezel2 / call Highpriority:

Wezel1 38 0 0.000 1.0 1
Wezel2 42 0 0.000 0.0 0

Wezel3 40 0 0.000 1.1 2
SUBTOTAL 120 0 0.000 0.7 2

Wezel2 / call Lowpriority:

Wezel1 39 0 0.000 1.0 1
Wezel2 55 0 0.000 0.0 0

Wezel3 52 0 0.000 1.0 2
SUBTOTAL 146 0 0.000 0.6 2

Wezel2 (TOTAL) 266 0 0.000 0.7 2

Wezel3 / call Highpriority:

Wezel1 28 0 0.000 1.1 2
Wezel2 31 0 0.000 1.0 2

Wezel3 27 0 0.000 0.0 0
SUBTOTAL 86 0 0.000 0.7 2

Wezel3 / call Lowpriority:

Wezel1 53 0 0.057 1.0 1
Wezel2 43 0 0.047 1.0 2

Wezel3 55 0 0.000 0.0 0
SUBTOTAL 151 0 0.033 0.6 2

Wezel3 (TOTAL) 237 0 0.021 0.7 2

** T O T A L S ** 728 0 0.012 0.7 2

g) Informacja o przerwanych połączeniach z uwzględnieniem priorytetów i węzłów

będących ujściem wiadomości.

PREEMPTED CALL STATISTICS

REPLICATION 1 FROM 60.0 TO 1860.0 SECONDS

ORIGIN / CALL NAME: CALLS CALLS CALLS
DESTINATION LIST PRI ATTEMPTED CARRIED PREEMPTED

Wezel1 / call Highpriority: 3

Wezel1 36 36 0
Wezel2 30 30 0

Wezel3 38 38 0
SUBTOTAL 104 104 0

Wezel1 / call Lowpriority: 1

Wezel1 40 40 0
Wezel2 34 33 1

Wezel3 47 44 3
SUBTOTAL 121 117 4

Wezel1 (TOTAL) 225 221 4

Wezel2 / call Highpriority: 3

Wezel1 38 38 0
Wezel2 42 42 0

Wezel3 40 40 0
SUBTOTAL 120 120 0

Wezel2 / call Lowpriority: 1

Wezel1 39 39 0
Wezel2 55 55 0

Wezel3 52 52 2
SUBTOTAL 146 146 2

Wezel2 (TOTAL) 266 266 2

Wezel3 / call Highpriority: 3

Wezel1 28 28 0
Wezel2 31 31 0

Wezel3 27 27 0
SUBTOTAL 86 86 0

Wezel3 / call Lowpriority: 1

Wezel1 53 50 6
Wezel2 43 41 2

Wezel3 55 55 0
SUBTOTAL 151 146 8

Wezel3 (TOTAL) 237 232 8

** T O T A L S ** 728 719 14

ANALIZA WYNIKÓW SYMULACJI

Celem przedstawionego zadania była ocena jakości usług świadczonych przez sieć o

strukturze opisanej powyżej.

Analizując wyniki symulacji można zauważyć, że wykorzystanie łącz do transmisji

danych pomiędzy centralami typu C&C było stosunkowo niskie i wynosiło około 10%, a
maksymalne opóźnienie podczas transmisji przez te łącza nie przekraczało 12ms. Niskie było
również wykorzystanie magistrali standardu 802.3 CSMA/CD 10BaseT, które wynosiło 5,5%
a maksymalne opóźnienie było mniejsze od 1s. Największe obciążenie ruchem występowało
na łączach pomiędzy routerami a centralami C&C, gdzie wykorzystanie łącz wynosiło około
40%, a wprowadzane opóźnienie około 23ms. Należy jednak pamiętać, że przepustowość
tych łącz była najmniejsza (1024kb/s), a poprzez te łącza były stosunkowo często kierowane
do sąsiednich sieci lokalnych dużych rozmiarów wiadomości. Łączne opóźnienie w transmisji
wiadomości do sąsiednich sieci lokalnych wynosiło około 6s, natomiast opóźnienie
odpowiedzi wynosiło około 8,7s. Na wartość tego opóźnienia ma dodatkowo wpływ algorytm
wyboru drogi połączenia a także czas przetwarzania wiadomości w poszczególnych węzłach.

Wykorzystanie łącz do realizacji usług typu „call” (z komutacją kanałów, np.

telefonicznych) wynosiło około 70%. Związane jest to z wprowadzonym dużym natężeniem
ruchu. Wystąpiło również kilkakrotnie odrzucenie realizacji usług, co jest spowodowane
zróżnicowaniem źródeł wywołań pod względem priorytetu dostępu do usług.
Prawdopodobieństwo blokady, czyli prawdopodobieństwo tego, że dane zgłoszenie nie będzie
obsłużone, nie przekroczyło wartości 0,03, co jest wartością dopuszczalną w sieciach z
komutacją łącz według zaleceń ITU-T.

Podsumowując, można więc powiedzieć, że zaprojektowany model sieci o zadanych

parametrach użytkowników będzie pracował poprawnie. Należałoby się jednak zastanowić
nad zmianą przepustowości łącz pomiędzy centralami C&C do obsługi zgłoszeń typu „call”
jeżeli zakładano by w niedługim czasie wzrost natężenie tego typu ruchu.

Tabela 1 Wartości parametrów central zalecane przez ITU-T

Miara jakości

Obciążenie

Normalne

Duże

Opóźnienie sygnału zgłoszenia

)

(

≤

)

(

≤

Opóźnienie związane z procesem
zestawiania połączenia w centrali

)

(

≤

)

(

≤

Opóźnienie związane z
zestawieniem drogi w polu
komutacyjnym

)

(

≤

)

(

≤

Prawdopodobieństwo

blokady

wewnętrznej

0,002

0,01

2. MODELOWANIE SIECI OPARTEJ O STANDARD 802.3 CSMA/CD

1. Na podstawie dokumentacji COMNET III zbadać możliwości funkcjonalne pakietu

symulacyjnego:

−

typy elementów sieci, możliwe do wykorzystania protokoły i rodzaje sieci
telekomunikacyjnych;

−

zawartość biblioteki elementów sieci telekomunikacyjnej;

−

sposób budowy rozwiązań sieciowych, w szczególności budowy modeli sieci
komputerowych;

−

możliwości w zakresie zbieranych raportów posymulacyjnych.

2. Zaimplementować model sieci lokalnej w standardzie Ethernet wg. opisu sieci z punktu II.

Przeanalizować opis modelu sieci:

−

parametry sieci Ethernet - przepustowość, okno kolizji, czas trwania sygnału JAM,
limit komputerów występujących w sieci, parametry ramek wiadomości itd.;

−

porównać parametry sieci 10BaseT z rozwiązaniami 10Base2, 10Base5);

II. Opis modelu symulacyjnego

Model LAN1 (rysunek16) przedstawia sieć lokalną opartą o protokół Ethernet

wykorzystywany w środowisku biurowym (10BASET).

Sieć oparta na centralnym Hubie (bądź Hubach, które nie realizują segmentacji sieci).

Do huba, z wykorzystaniem kart sieciowych Ethernet 10Mb/s, przyłączonych jest 6
komputerów, 1 serwer, 2 drukarki.

Ruch generowany przez komputery i serwer zamyka się wewnątrz sieci. Adresatami

wiadomości są sąsiednie komputery sieci i serwer, który po odebraniu wiadomości od
komputerów odpowiada im wiadomościami generowanymi przez aplikacje sieciowe.

Dane modelu symulacyjnego

Czas symulacji t=5 minut,
Czas zimnego startu t=1 minuta

Opis generowanego ruchu:

−

przez komputery sieci opisane są rozkładem równomiernym w przedziale od
16.667kB/s do 75kB/s),

−

rozmiar sekwencji zapytującej do serwera FTP jest opisany rozkładem
równomiernym w przedziale od 10 do 20B,

−

czas między połączeniami z serwerem FTP jest opisany rozkładem wykładniczym o
wartości oczekiwanej 6s,

−

czas przetwarzanie wiadomości w serwerze FTP jest opisany rozkładem
równomiernym w przedziale od 0.5 do 1s,

−

wielkość plików czytanych z serwera FTP jest opisany rozkładem równomiernym w
przedziale od 166.667 do 750 kB/s,

−

wykorzystywany protokół – TCP/IP

Rysunek 16 Model symulacyjny lokalnej sieci teleinformatycznej

Statystki:

wykorzystanie łącza,

kolizje w łączu,

liczba odebranych wiadomości / wszystkie węzły.

Zbadać:

−

na podstawie raportów posymulacyjnych procentowe wykorzystanie sieci 10BaseT dla
opisanych warunków ruchowych;

−

prześledzić zmiany wydajności sieci w funkcji skali generowanego ruchu (zmiany
parametru skala ruchu [w <define>, <backbone detail>] od 0.5 do 1.5 z krokiem co 0.5).
W szczególności wykorzystanie sieci Ethernet, liczby kolizji pojedynczych i
multiplikatywnych, opóźnienia w przesłaniu wiadomości pomiędzy komputerami w sieci.

−

zmienić parametry transmisyjne sieci 10BaseT na parametry sieci 100BaseT (wg
tabeli 2). Porównać wyniki symulacji sieci 100BaseT i 10BaseT (dla skali ruchu 1).

III. Załącznik

Rysunek 17 Zależności czasowe transmisji wiadomości w sieci Ethernet

Rysunek 18 Zależności czasowe transmisji wiadomości w sieci Ethernet w przypadku kolizji

Tabela 2. Parametry implementacyjne dla sieci w standardzie CSMA/CD (Ethernet)

3. MODELOWANIE SIECI LAN

Zamodelować sieć komputerową złożoną z trzech segmentów znajdujących się w

różnych budynkach. Każdy segment oparty jest na technice 802.3 CSMA/CD (10BaseT).
Segmenty połączone są za pomocą routera firmy 3Com.

Dane dotyczące parametrów ruchu w poszczególnych segmentach sieci LAN:

Tabela 3 Parametry ruchowe w poszczególnych segmentach sieci LAN

Sieć nr 1

Sieć nr 2

Sieć nr 3

Liczba komputerów

Serwer

e-mail

FTP

Czas między wysyłaniem
wiadomości

z.l.r. wykładniczy; wart. oczek. 1000s

Wielkość wiadomości wysłanej

z.l.r. równomierny z zakresu od 0.4 do 2.5 kB

Czas między sprawdzaniem
wiadomości

z.l.r. Poissona; wart. oczek. 1000s

Wielkość sekwencji
sprawdzającej

60B

Czas przetwarzania wiadomości
w serwerze podczas jej odczytu

z.l.r. równomierny (2 – 6s)

Wielkość wiadomości
odbieranej

z.l.r. wykładniczy; wart. oczek. 3kB

Liczba uprawnionych do
korzystania z serwera FTP

Czas między połączeniami z
serwerem FTP

z.l.r. wykładniczy; wart. oczek. 1000s

Rozmiar sekwencji zapytującej
do serwera FTP

z.l.r. równomierny (10 – 20B)

Czas przetwarzania w serwerze
FTP

z.l.r. równomierny (2 – 8s)

Wielkość plików czytanych z
serwera FTP

z.l.r. normalny; wart. oczek. 200kB; odch. stand. 20kB

Wykorzystywany protokół

TCP/IP

Opóźnienie pakietyzacji

0.01ms

Zarówno serwer plików jak i serwer pocztowy wykorzystywany jest przez

użytkowników wszystkich segmentów. Każda generowana wiadomość przesyłana jest do
serwera e-mail. Każde sprawdzenie konta kończy się pobraniem wiadomości.
Czas symulacji 1h.
Statystyki:

wykorzystanie kanałów / wszystkie łącza

kolizje / wszystkie łącza

liczba odebranych wiadomości / wszystkie węzły

opóźnienie wiadomości / wszystkie węzły

Ocenić jakość usług świadczonych przez sieć o powyższej strukturze oraz podczas
zwiększania ilości stanowisk o 4 w 2 segmencie sieci (2 do FTP i 2 tylko do e-mail).

4. MODELOWANIE SIECI LAN

Zamodelować sieć teleinformatyczną, której struktura przedstawiona jest na rysunku 19.

Sieć składa się z trzech podsieci lokalnych połączonych ze sobą za pomocą routerów. Skład
każdej z podsieci jest następujący:

LAN1 – 50 stacji roboczych

LAN2 – 100 stacji roboczych

LAN3 – 150 stacji roboczych

Użytkownicy tych sieci pracują w oparciu o technikę10BaseT. Router 1, 2 i 3 to routery firmy
Cisco 7000ssp, V10.0, natomiast router 4 to 3Com NetBuilder II, V6.2. Routery połączone są
z wykorzystaniem ośmiu kanałów traktu PCM 30/32. Dodatkowo w sieci znajdują się serwer
poczty elektronicznej i FTP.

Zarówno serwer poczty elektronicznej jak i serwer plików wykorzystywany jest przez

wszystkich użytkowników sieci. Dodatkowo wszyscy użytkownicy sieci mogą przesyłać
wiadomości między sobą (ruch wewnętrzny). Ruch jaki generowany jest przez pojedynczego
użytkownika jest następujący:
1.

Poczta elektroniczna:

czas między wysłaniem kolejnych wiadomości – zmienna losowa o rozkładzie
wykładniczym, wartość oczekiwana – 500s;

wielkość wysyłanej wiadomości 500B – 10kB;

czas między sprawdzaniem wiadomości – z. l. r. Poissona, wartość oczekiwana 300s;

wielkość sekwencji sprawdzającej – 60B;

czas przetwarzania wiadomości w serwerze podczas jej odczytu – z. l. r. równomierny
(0.5 – 3)s;

wielkość wiadomości odbieranej – z. l. r. wykładniczy, wartość oczekiwana 10kB;

Transfer plików:

czas między połączeniami z serwerem FTP – z. l. r. wykładniczy, wartość oczekiwana
500s;

rozmiar sekwencji zapytującej do serwera FTP – z. l. r. równomierny (10 – 20)B;

czas przetwarzania w serwerze z. l. r. równomierny (1 – 5)s;

wielkość plików czytanych z serwera FTP – z. l. r. normalny, wartość oczekiwana
200kB, odchylenie standardowe 20kB;

Ruch wewnętrzny:

czas między wysyłaniem wiadomości – z. l. r. wykładniczy, wartość oczekiwana
2000s;

wielkość wysyłanych wiadomości – z. l. r. równomierny (2 – 50)kB.
Wykorzystywany do transmisji pakietów protokół to TCP/IP. Opóźnienie jakie
związane jest z tworzeniem pakietów w węźle wynosi 0.01ms. Każda wiadomość
poczty elektronicznej wysyłana jest do serwera poczty. Każde sprawdzenie konta
pocztowego kończy się pobraniem wiadomości. Natomiast wiadomości w ruchu
wewnętrznym generowane przez stację roboczą wysyłane są do losowo wybranej
stacji roboczej pracującej w sieci.

Podczas procesu symulacji należy zebrać następujące statystyki:

wykorzystanie kanałów we wszystkich łączach;

liczb kolizji w łączach 10BaseT;

liczba odebranych wiadomości przez wszystkie węzły sieci;

opóźnienie wiadomości (wszystkie węzły).

Czas symulacji 3 min.

Rysunek 19 Widok topologii sieci LAN

Udzielić odpowiedzi na pytania:

1. Ocenić jakość świadczonych przez sieć usług.
2. W jaki sposób wpłynie na jakość świadczonych usług rozbudowa takiej sieci o kolejny
segment złożony z 50 użytkowników podłączony d o routera 4?
3. W jaki sposób można wpłynąć na poprawę jakości świadczonych usług?
4. Jak wpłynie na pracę sieci zwiększenie ruchu generowanego przez użytkowników o 20%?

5. MODELOWANIE SIECI Z KOMUTACJĄ ŁĄCZY

Dwie centrale PBX-A oraz PBX-B są połączone przez dwie grupy łączy. Połączenia są
jednokierunkowe typu „punkt – punkt”, a do transmisji wykorzystywane są 64 kanały
po 64 kb/s każdy. Należy wprowadzić model fragmentu sieci do pakietu COMNET, a
następnie wykonać eksperyment symulacyjny przy skali ruchu 1,0.

Rysunek 20 Struktura zasobów sieci do realizacji usług w relacjach Centrala A

→

Centrala B oraz

Centrala B

→

Centrala A

Natężenie ruchu w obu relacjach wynosi 83 E, parametry definiujące strumień zgłoszeń

na usługi są następujące:

średni czas rozmowy ma rozkład normalny o parametrach: wartość
średnia

min

oraz odchylenie standardowe

min

odstęp czasu między rozmowami ma rozkład wykładniczy o parametrze
średni czas odstępu

priorytet usługi = 1

Liczba rozmów = (natężenie ruchu [E] : średni czas trwania rozmowy [h])

Przyjąć czas symulacji równy 90 minut.

Pytania:

1. ile zapotrzebowań na usługę zostało odrzuconych przez centrale?
2. ile zapotrzebowań na usługę zostało straconych z powodu blokady łączy?
3. ile zapotrzebowań na usługę zostało obsłużonych przez poszczególne centrale?
4. jakie jest średnie wykorzystanie grup łączy?
5. w jaki sposób poprawić jakość oferowanych usług?

Do sieci został dołożona trzecia centrala oraz dodatkowa liczba usług. Centrala C jest
połączona z każdą z pozostałych central dwoma grupami łącz jednokierunkowych typu
„punkt – punkt”. Do transmisji wykorzystywanych jest 128 kanałów po 64 kb/s.
Natężenie ruchu oraz parametry definiujące strumień zgłoszeń przyjąć takie jak w
punkcie A zadania. Określić tabele routingu dla powyższych założeń.
Źródło Call A generuje ruch do węzła B;
Źródło Call 1 generuje ruch do węzła C;
Źródło Call B generuje ruch do węzła A;
Źródło Call 2 generuje ruch do węzła C;
Źródło Call 3 generuje ruch do węzła A;
Źródło Call 4 generuje ruch do węzła B;

Pytania:

1. ile zapotrzebowań na usługę zostało przeniesionych przez Centralę C?
2. ile zapotrzebowań na usługę zostało odrzuconych przez centrale?
3. ile zapotrzebowań na usługę zostało straconych z powodu blokady łączy?
4. ile zapotrzebowań na usługę zostało obsłużonych przez poszczególne

centrale?

5. jakie jest średnie wykorzystanie grup łączy?

Rysunek 21 Struktura zasobów sieci do realizacji usług w relacjach Centrala A

→

Centrala B

→

Centrala C

Pytanie:

Jak zmienią się wyniki symulacji po zwiększeniu czasu symulacji sieci do 180 minut?

6. MODELOWANIE SIECI Z KOMUTACJĄ ŁĄCZY I KOMUTACJĄ
PAKIETÓW

Zamodelować sieć korporacyjną złożoną z trzech segmentów w składzie sieć

komputerowa oraz sieć telefoniczna. Segmenty te są ulokowane w trzech miejscowościach w
znacznej odległości. Każda sieć komputerowa oparta jest na technice 802.3 CSMA/CD
(10BaseT) i połączona są za pomocą routera firmy 3Com do telefonicznej centrali sieci
rozległej (WAN) z komutacją kanałów łączem cyfrowym o przepływności zadanej w tabeli
poniżej. Centrale WAN są połączone liniami o przepływności podanej w tabeli 4.

Dane dotyczące parametrów ruchu w poszczególnych segmentach sieci:

Tabela 4 Parametry ruchowe w poszczególnych segmentach sieci

Segment nr 1

Segment nr 2

Segment nr 3

Ruch telefoniczny

20 Erl, czas

rozmowy: z. l. wykł.

wart. oczek 6 min

10 Erl, czas

rozmowy: z. l. wykł.

wart. oczek 3 min

15 Erl, czas

rozmowy: z. l. wykł.

wart. oczek 4 min

Przepływność łącza pomiędzy
routerem a centralą WAN

1024 kb/s

256 kb/s

512 kb/s

Przepływność łącza pomiędzy
centralami sieci WAN

C1-C2 2048 kb/s w

tym kom. pak.

1024kb/s

C2-C3 1024 kb/s w

tym kom. pak.

512kb/s

C3-C1 1024 kb/s w

tym kom. pak.

512kb/s

Liczba komputerów

40 w tym 25 do FTP 25 w tym 15 do FTP 30 w tym 18 do FTP

Serwer

e-mail

FTP

--------------------

Czas między wysyłaniem
wiadomości

z.l. wykładnicza; wart. oczek. 1000s

Wielkość wiadomości wysyłanej z.l. jednostajna z zakresu od 0,4 do 2,5 kB

Czas między sprawdzaniem
wiadomości

z.l. Poissona; wart. ocz. 1200 s

Wielkość sekwencji
sprawdzającej

60 B

Czas przetwarzania wiadomości
w serwerze podczas jej odczytu

z.l. jednostajna (3-5s)

Wielkość wiadomości
odbieranej

z.l. wykładn.; wart. oczek. 10 kB

Czas między połączeniami z
serwerem FTP

z.l. wykładnicza; wart. oczek. 900 s

Rozmiar sekwencji zapytującej
do serwera FTP

z.l. jednostajna (10 – 20 B)

Czas przetwarzania w serwerze
FTP

z.l. jednostajna (2 – 8 s)

Wielkość plików czytanych z
serwera FTP

z.l. normalna; wart. oczek. 200 kB; odch. stand. 20 kB

Wykorzystany protokół

TCP/IP

Opóźnienie pakietyzacji

0,01s

Podane natężenie ruchu dotyczy tylko ruchu wychodzącego do innych segmentów.

Przyjąć, że ruch telefoniczny jest kierowany do wszystkich abonentów sieci telefonicznej
(korporacyjnej) zgodnie z rozkładem równomiernym. Nie uwzględniamy w modelu ruchu
wewnętrznego w segmencie oraz ruchu wychodzącego do sieci WAN.

Każdy komputer uprawniony jest do usługi e-mail a niektóre również do FTP. Zarówno
serwer plików jak i serwer pocztowy wykorzystywany jest przez użytkowników wszystkich
segmentów. Każda generowana wiadomość przesyłana jest do serwera e-mail. Każde
sprawdzenie konta kończy się pobraniem wiadomości.
Czas symulacji 30 min.
Statystyki:

wykorzystanie łącza/wszystkie/

prawdopodobieństwo wystąpienia blokady na łączach

kolizje /wszystkie łącza/

liczba odebranych wiadomości/wszystkie węzły/

opóźnienie wiadomości /wszystkie węzły/

Ocenić jakość usług świadczonych przez sieć o powyższej strukturze oraz podczas
zwiększenia ilości stanowisk o 4 w każdym segmencie (2 e-mail i 2 FTP).

7. MODELOWANIE SIECI ROZLEGŁEJ X.25

I. Sieć szkieletowa X.25 składa się z 3 regionalnych pakietowych węzłów komutacyjnych:

A, B i C (rysunek 22). Węzeł pakietowy C jest wykorzystywany w zarządzie korporacji i
jest do niego przyłączony serwer bazo-danowy. Węzeł pakietowy A obsługuje 200
terminali zaś węzeł B 100 terminali.

Rysunek 22 Sieć szkieletowa X.25

Każdy węzeł może przetwarzać 1000 pakietów z danymi na sekundę. Proces

zestawiania połączenia w każdym węźle trwa 5 ms (przetwarzanie pakietu zestawiania sesji –
ang. session setup packet). W każdym węźle można zestawić maksymalnie 4096 sesji.
Zarówno bufory wejściowe jak i wyjściowe dysponują identyczną pojemnością, która jest
równa 32000 bajtów (tj. 250 pakietów danych).

Wszystkie węzły połączone są ze sobą łączami pracującymi w pełnym dupleksie o

przepustowości 9.6 kb/s. Czas propagacji sygnału elektrycznego w każdym z łączy wynosi
10ms. W każdym z łączy można zestawić maksymalnie 4096 sesji.

Każdy terminal, który jest połączony do węzła regionalnego A lub B generuje dwa typy

ruchu: transfer plików i zapytania do bazy danych. Obydwie usługi kierowane są do węzła C.

W tabeli 5 przedstawiono parametry ruchu generowanego przez pojedynczy terminal.

Tabela 5 Parametry ruchu generowanego przez pojedynczy terminal

Liczba

sesji

w godzinie

Liczba

wiadomości

w czasie sesji

IAT (czas pomiędzy

wywołaniami) dla

wiadomości w sekundach

Wielkość

wiadomości

(w bajtach)

Priorytet

Zapytanie do
bazy danych

Uni(2,3)

Uni(20,30)

Uni(15,25)

Wysoki

Transfer
plików

Exp(60)

Uni(2000,10000) Niski

Dla każdego zapytania do bazy danych generowana jest odpowiedź do wywołującego

terminala. Odpowiedź jest wielkości 500 bajtów dla każdego przypadku odwołania się do
bazy danych. Rozkład IAT (czas pomiędzy wywołaniami) dla każdej sesji zgodny jest z
rozkładem Gamma z parametrem kształtu - 1.5.

W sieci występują dwa protokoły: X.25 w warstwie sieciowej (dla połączeń end-to-end)

oraz protokół HDLC w warstwie łącza danych (który jest wykorzystywany na każdym z
łączy). Pakiety danych X.25 mogą zawierać maksymalnie 125 bajtów danych, posiadają
ponadto 3 bajtowy nagłówek na każdy pakiet. Pakiety przekazywane do warstwy łącza
danych zaopatrywane są dodatkowo w 5 bajtów na pakiet (w każdym łączu, ale nie w
połączeniu end-to-end).

Każda sesja jest zestawiana przez wysłanie specjalnego pakietu CR - CALL REQUEST

(zestawienia połączenia wirtualnego) do adresata sieci. Rozmiar pakietu CR jest równy 6
bajtów. W przypadku gdy sieć nie jest przeciążona i posiada odpowiednią pojemność, sesja
może być zestawiona. W odpowiedzi na CR przez adresata generowana jest 3 bajtowa
odpowiedź CA – CALL ACCEPTED, który wskazuje wywołującemu zestawienie połączenia
wirtualnego. Jeśli sesja nie może być zestawiona z powodu przeciążenia sieci czy też w
przypadku zajęcia wszystkich możliwych kanałów wirtualnych (bądź z przyczyny
uszkodzenia sieci) procedura powtórnego zestawienia połączenia realizowana jest po 60
sekundach (parametr związany z klasami routingu - marszrutyzacji).

Wtedy, gdy węzeł odbiera wiadomość, wprowadzane jest 100ms opóźnienie w celu

wprowadzenia pakietu X.25 do bufora wejściowego (ang. Input buffer).

Pakiety są wysyłane do adresata z wykorzystaniem mechanizmu sterowania

przepływem - stałego okna (ang. Fixed window) o wielkości 2 (tj. każdy drugi pakiet jest
potwierdzany). Pakiety potwierdzeń mają rozmiar 3 bajtów i wysoki priorytet.

W przypadku gdy sieć jest przeciążona pakiety danych są blokowane. Powyższe pakiety

są następnie retransmitowane z 500 milisekundowym opóźnieniem.

Pakiety są marszrutowane w sieci zgodnie z algorytmem minimalnych opłat (ang.

Minimum Routing Penalty Algorithm). Każdemu łączu przypisana jest związana z nim opłata,
która zależy od poziomu wykorzystania danego łącza, i jest następująca:

Tabela 6 . Opłaty za korzystanie z łącz

Wykorzystanie łącza

Koszt

0-50%

>50%

Poziom wykorzystania łącza jest uaktualniany co każde 5 sekund. Jeśli poziom

wykorzystania łącza przekracza 50% wtedy koszt połączeń jest zmieniany zgodnie z zasadą
wymienioną w tabeli 6.

Czas symulacji modelu ustawić na wartość 5 minut z parametrem Zimnego Startu (ang.

Warm Up) 1 minuta.

Pytania.

−

Jakie jest średnie opóźnienie wiadomości przesyłanej w ramach usługi Transfer plików z

węzła A?

−

Jakie jest średnie opóźnienie wiadomości przesyłanej w ramach usługi Transfer plików z

węzła B?

−

W którym z węzłów wykorzystanie buforów było największe?

−

Jaki jest średni poziom wykorzystania łącza pomiędzy węzłem komutacji pakietów A i B?

2. Zwiększono przepustowość łączy pomiędzy węzłami komutacji pakietów do 19,2Kb/s.
3. Wzrost natężenia ruchu w skali roku jest szacowany na poziomie 20%. Obliczyć kiedy

należy zwiększyć przepustowość linii pomiędzy węzłami. Skalować wybór.

Pytania.

−

Jakie teraz jest średnie opóźnienie wiadomości przesyłanej w ramach usługi Transfer
plików z węzła A?

−

Jakie teraz jest średnie opóźnienie wiadomości przesyłanej w ramach usługi Transfer
plików z węzła B?

−

Jak zmieniło się wykorzystanie łączy danych. Wyjaśnić dlaczego?

II. Sieć lokalna LAN jest przyłączona do węzła komutacji pakietów A przez Gateway

(rysunek 23). Gateway ma identyczną charakterystykę sprzętową jak charakterystyki
węzłów komutacji pakietów:

−

Szybkość przetwarzania 1000 pakietów na sekundę

−

Rozmiar buforów wej/wyj 32000 bajtów

−

Limit sesji 4096

−

Przetwarzanie pakietu zestawiania połączenia wirtualnego 5 ms

Gateway jest przyłączony do węzła komutacji pakietów A z wykorzystaniem łącza

pracującego w pełnym dupleksie o przepustowości 9,6 kb/s wykorzystującego protokół
warstwy łącza danych – HDLC, który wprowadza do przesyłanej wiadomości nagłówek o
długości 5 oktetów.

LAN stanowi Ethernet o przepustowości 10Mb/s. W sieci LAN są 3 Stacje Robocze i

jeden Serwer LAN (serwer plików) i oczywiście Gateway.

W sieci generowany jest ruch:

−

Zapytanie do bazy danych (z każdej ze stacji) do Serwera LAN,

−

Zapytanie do bazy danych, generowane przez tylko jedną ze Stacji Roboczych do
bazy danych znajdującej się w zarządzie korporacji przyłączonej do węzła C,

−

Stacje Robocze LAN generują ruch wyjściowy do sieci WAN.

Każda Stacja Robocza generuje 100 bajtowe zapytanie do Serwera LAN co każde 10

sekund (zgodnie z rozkładem ekspotencjalnym). W odpowiedzi Serwer LAN generuje 15000
bajtów do związanej z usługą Stacji Roboczej. Odpowiedzi mają klauzulę najwyższego
priorytetu. Protokół transportu wiadomości wykorzystywany w sieci LAN to TCP/IP.

Każda Stacja Robocza co 30 sekund wysyła wiadomości do węzła komutacji pakietów

C, zgodnie z rozkładem statystycznym ekspotencjalnym. Wszystkie inne parametry są
identyczne jak te, które opisują zapytania pochodzące z terminali.

Rysunek 23 Sieć szkieletowa X.25 z segmentem LAN

Pytania:

Jak zmieniły się statystyki Stacji Roboczych LAN w porównaniu do terminali. Zwróć

uwagę na opóźnienie zestawienia połączenia i opóźnienia wiadomości.

8. CYFROWE SYSTEMY TELEKOMUNIKACYJNE

Zamodelować cyfrową sieć telekomunikacyjną realizującą usługi telekomunikacyjne,

wymagające zróżnicowanych przepustowości systemu telekomunikacyjnego.
I. Sieć składa się z 5 multiplekserów zlokalizowanych w Szczecinie, Gdańsku, Krakowie,

Poznaniu i Warszawie. Są one połączone ze sobą zgodnie z rysunkiem 24.

Rysunek 24 Pięciowęzłowa sieć telekomunikacyjna

Każde łącze ma przepustowość 2048 kb/s i może obsługiwać wywołania w pełnym

dupleksie.

W sieci występują 3 typy usług:

1. Usługa telefoniczna wymagająca przepustowości 64kb/s o najwyższym priorytecie

obsługi.

2. Usługa transmisji mowy skompresowanej wymagająca przepustowości 32kb/s o niskim

priorytecie.

3. Usługa transmisji danych pomiędzy komputerami wymagająca przepustowości 9.6 kb/s.

Usługi charakteryzowane są następującymi parametrami: średni czas pomiędzy

realizowanymi usługami, średni czas trwania usługi. Parametry usług zawarto w tabeli 7.

Tabela 7 Parametry statystyczne usług

Typ usługi

Średni czas trwania usługi

[min]

Średni czas pomiędzy usługami

[s]

Transmisja głosu 64 kb/s Mowa64

Log(5,1)

Exp (100)

Transmisja głosu 32 kb/s Mowa32

Log(5,1)

Exp (25)

Transmisja danych 9.6 kb/s Dane9.6

Uni(10,20)

Exp (120)

Uwaga. Czas między wywołaniami jest związany z pojedynczą parą źródło wywołania –

ujście (miejsce przeznaczenia).

Oznacza to, że co 100 sekund usługa Mowa64 realizowana jest z Krakowa do Gdańska,

co 100 sekund usługa Mowa64 realizowana jest z Krakowa do Poznania, co 100 sekund
usługa Mowa64 realizowana jest z Krakowa do Szczecina itd.

Wysoki priorytet usługi nie oznacza, że wywołania te uprzedzają wywołania o niższym

priorytecie. Jednocześnie, dopóki nie ma uszkodzeń linii telekomunikacyjnych,
remarszrutyzacja (re-routing) połączeń nie jest używana. Połączenia blokowane nie będą
ponawiane.

Połączenia są marszrutowane w sieci z wykorzystaniem algorytmu wyboru najkrótszej

ścieżki. Czas symulacji jest równy jednej godzinie z gorącym startem o czasie 10 minut.
Pytania:

−

Ile usług realizowanych z Krakowa jest nadal w toku w momencie zakończenia
symulacji?

−

Jaki typ usług blokowany jest najczęściej?

−

Jakie jest średnie wykorzystanie linii telekomunikacyjnych.

II. Przeanalizuj rezultaty, jeśli linia telekomunikacyjna pomiędzy Poznaniem i Warszawą

uszkadzana jest co 5 minut a czas jej naprawy wynosi także 5 minut.

Pytania:

−

Jak zmienia się poziom średniego wykorzystania grup łączy? Jak możesz skomentować te
zmiany?

−

Rozważ linię pomiędzy Warszawą i Poznaniem. Jak wiele wywołań miało miejsce, ile
zostało zrealizowanych, ile jest jeszcze realizowanych w momencie zakończenia
symulacji, ile zaś było zablokowanych?

III. W tym punkcie ćwiczenia, usługa o wyższym priorytecie powinna być preferowana przed

usługami o niższych priorytetach. Należy wykorzystać mechanizm przerywania usług o
niższym priorytecie (pre-emption mechanism).
Wykonaj powtórnie wcześniejsze punkty laboratorium i odpowiedz na pytanie: jaka
obecnie usługa jest najczęściej blokowana?

IV. Jak zmieni się sytuacja jeśli umożliwisz połączeniom (które były wcześniej rozłączane, z

powodu uszkodzeń linii pomiędzy Warszawą i Poznaniem) automatyczne przeniesienie
rozmowy (re-routing). Pytanie: jak zmieniła się statystyka połączeń zrealizowanych.

V. Wszystkie wywołania, które są blokowane mogą być ponawiane (re-tried) po czasie

stałego opóźnienia 5 minut.

Pytania: Która kategoria wywołań ma największą liczbę ponowień. Jak wzrosło

prawdopodobieństwo blokady linii. Jak zmieniło się wykorzystanie linii i
dlaczego.

9. MODELOWANIE ARCHITEKTURY ZARZĄDZANIA CYFROWEGO
SYSTEMU ŁĄCZNOŚCI KZ

Celem symulacji jest zbadanie podstawowych parametrów wydajności sieci transportu

danych zarządzania dla sieci łączności KZ (w celu doboru przepustowości wydzielonych dla
systemu zarządzania) oraz parametrów jakości transportu danych zarządzania (opóźnień
transmisji).
Architektura sieci zarządzania DCN KZ

Model sieci zarządzania zrealizowany został dla sieci łączności korpusu

zmechanizowanego o strukturze dywizyjnej, wykorzystującego dla realizacji procesu
dowodzenia - bazową sieć łączności (BSŁ) w technice ATM.
Uwaga! Model należy zaimplementować z wykorzystaniem pakietu symulacyjnego

COMNET 3.1.

BSŁ korpusu składa się z 16 węzłów łączności połączonych ze sobą w sieć o strukturze

kratowej. Węzły BSŁ zawierają węzły komutacyjne wykorzystujące protokół ATM. Łącza
pomiędzy węzłami BSŁ zrealizowane są z wykorzystaniem systemów radioliniowych o
przepustowości 8Mb/s, przy czym dla celów zarządzania wydzielono (w łączach) kanał
dupleksowy o przepustowości 64kb/s.

Węzły stanowisk dowodzenia zostały zaimplementowane w modelu jako podsieci, które

charakteryzują się m.in. własną metodą marszrutyzacji, które jako protokół transportowy (do
sieci BSŁ) także wykorzystują protokół ATM. Węzły stanowisk dowodzenia przyłączone są
do BSŁ z wykorzystaniem łączy radioliniowych o przepustowości 8Mb/s. W zależności od
urzutowania i rangi stanowiska dowodzenia, są one przyłączone do BSŁ z wykorzystaniem 1
albo 2 łączy radiowych. W łączach dowiązania do sieci BSŁ wydzielono dla celów
zarządzania kanały dupleksowe o przepustowości 64kb/s. Architekturę sieci zarządzania
przedstawiono na rysunku 25.

Rysunek 25 Architektura sieci zarządzania DCN

Współpraca systemów zarządzania sieci KZ i sąsiadów oraz przełożonych realizowana

jest poprzez podsieci KZWS1 i KZWS2, przyłączonych do BSŁ z wykorzystaniem łączy
radiowych o przepustowości 8Mb/s, w których dla celów zarządzania wykorzystywane są
kanały o przepustowości 64kb/s.

W każdym z węzłów łączności (stanowisk dowodzenia, współdziałania i węzłów BSŁ)

zaimplementowano elementy systemu zarządzania w postaci agentów systemu zarządzania.

Przykładową architekturę elementów systemu zarządzania SD podległych oddziałów

przedstawiono na rysunku 26. Agentów systemu zarządzania bazowych węzłów łączności
przedstawiono na rysunku 25 (NE1

NE16).

Rysunek 26 Architektura systemu zarządzania sd 1dz

Nadrzędnym elementem systemu zarządzania jest centrum zarządzania siecią, które jest

ulokowane na węźle łączności SD KZ. Strukturę Centrum Zarządzania Siecią KZ
przedstawiono na rysunku 27.

Rysunek 27 Struktura centrum zarządzania siecią KZ

Wiadomości systemu zarządzania siecią KZ

Model wymiany wiadomości w sieci zarządzania odpowiada schematowi klient-serwer.

W celu zamodelowania ruchu generowanego w sieci zarządzania wykorzystano generatory
wiadomości i odpowiedzi. Centrum zarządzania siecią (CZS w podsieci SD KZ) pełni rolę
nadrzędną (zarządca) względem agentów systemu zarządzania systemu łączności korpusu tzn.
węzłów stanowisk dowodzenia (Med), węzłów BSŁ (NE1

NE16) oraz sieci łączności

wewnętrznej stanowiska dowodzenia KZ. System zarządzania modelowany jest przez obiekt
CZS, do którego podłączono 3 generatory ruchu:
1. Generator MreqB, realizuje współpracę systemu zarządzania z agentami systemu

zarządzania węzłów BSŁ.

2. Generator sz/sz, realizuje współpracę centrum zarządzania siecią KZ z systemami

zarządzania sąsiednich KZ oraz systemami zarządzania przełożonych KZ.

3. Generator MreqD, realizuje współpracę systemu zarządzania z agentami systemu

zarządzania węzłów łączności stanowisk dowodzenia oddziałów korpuśnych oraz z ZCZS
ZSDKZ.

CZS w celu realizacji procesu zarządzania wykorzystuje pojedynczy kanał łączności o

przepustowości 64kb/s i jest przyłączone do węzła ATM, współpracującego z BSŁ. CZS
posiada swój węzeł lustrzany na węźle łączności ZSD KZ. Za wymianę wiadomości
zarządzania pomiędzy CZS i zapasowym CZS (ZCZS) odpowiada generator MreqD.
Generator MreqD generuje wiadomości w celu uaktualnienia bazy MIB o elementach sieci
KZ oraz wiadomości w celu zarządzania elementem mediatora węzła łączności ZSD KZ.

MreqD odpowiada także za wymianę wiadomości pomiędzy CZS i agentami systemu

zarządzania, realizujących proces zarządzania zasobami sieci łączności węzłów dowodzenia
oraz zasobami podległymi rozlokowanymi w sieciach łączności odpowiednich szczebli
(dywizji, brygad, pułków).

MreqB odpowiada za wymianę wiadomości z agentami systemu zarządzania bazowych

węzłów łączności.

W wyniku żądań wysyłanych przez CZS (MreqB, MreqD, sz/sz) z poszczególnych

elementów zbierane są dane zarządzania, w celu np. realizacji procesów zarządzania
wydajnością, konfiguracją, uszkodzeniami sieci KZ. Zwrotne przesyłanie odpowiedzi, od
agentów systemu zarządzania, jest realizowane z wykorzystaniem generatorów Resp (do
których skierowane są żądania z CSD).

Ruch z elementów systemu zarządzania wprowadzany jest do sieci z wykorzystaniem

protokołu Frame Relay. Następnie ramki transportowane są w sieci z wykorzystaniem
protokołu ATM, aby w końcowych węzłach ATM (SD, BSŁ, KZWS1 itd.) z powrotem
zostać złożone w ramki Frame Relay i w tej postaci znalazły ujście w urządzeniach med, NE,
CZS, ZCZS i xWCSZ1/2 (węzły KZWS1/2).

W celu ograniczenia czasu przetwarzania modelu symulacyjnego, dokonano agregacji

ruchu zarządzania, ograniczając się w modelu do niezbędnych źródeł i ujść wiadomości
zarządzania.

Wielkość generowanego ruchu, zarówno w kierunku od CZS jak i w kierunku

przeciwnym, zależna jest od relacji zarządzania. Parametry opisu generatorów wiadomości
jak i odpowiedzi przedstawiono w tabelach 8, 9, 10 oraz 11.

Tabela 8 Parametry generatorów wiadomości SDKZ CSD

Węzeł
(CZS)

Gen.

Parametry usługi

Rozkład

Węzeł-węzły docelowy
/p-stwo

SDKZ

Mreq
D

Czas między wysył. wiadomościami [s]
Śr. liczba wysł. wiad./godz. [1/h]
Rozmiar wiadomości [B]

Nor(4.8,2)
750
Nor(1000,500)

1 i 2 / 0.07
3 / 0.06
4 / 0.04
5 / 0.02
(Ozn. grup węzłów jak w tabeli 9)

MreqB Czas między wysył. wiadomościami [s]

Śr. liczba wysł. wiad./godz. [1/h]
Rozmiar wiadomości [B]

Exp(18.75)
192
Nor(1000,500)

6. NE1÷NE16 / 0.0625

Tabela 9 Parametry generatorów wiadomości Req elementów podległych. Wiadomości kierowane do CZS

SDKZ

Węzeł/Węzły (Med)

Parametry usługi

Rozkład

1. SDKZ

Czas między wysyłanymi wiadomościami [s]
Śr. liczba wysł. wiad./godz. [1/h]
Rozmiar wiadomości [B]

Nor(120,60)
30
Nor(1500,500)

2. ZSDKZ

Czas między wysyłanymi wiadomościami [s]
Śr. liczba wysł. wiad./godz. [1/h]
Rozmiar wiadomości [B]

Nor(120,60)
30
Nor(1500,500)

3. SD/ZSD1DZ, SD/ZSD2DZ,
SD/ZSD DKPanc

Czas między wysyłanymi wiadomościami [s]
Śr. liczba wysł. wiad./godz. [1/h]
Rozmiar wiadomości [B]

Nor(120,60)
30
Nor(1000,500)

4. WSDKZ, WSD1DZ, WSD2DZ,
SDBZ, SDBL, SDBI, SDBA

Czas między wysyłanymi wiadomościami [s]
Śr. liczba wysł. wiad./godz. [1/h]
Rozmiar wiadomości [B]

Nor(120,60)
30
Nor(500,200)

5. WSDBZ, WSDBA, WSDBI,
WSDBL, pdow, prtakt, prel, paplot,
pdm, psap, psb

Czas między wysyłanymi wiadomościami [s]
Śr. liczba wysł. wiad./godz. [1/h]
Rozmiar wiadomości [B]

Nor(120,60)
30
Nor(500,200)

6. NE1

NE16

Czas między wysyłanymi wiadomościami [s]
Śr. liczba wysł. wiad./godz. [1/h]
Rozmiar wiadomości [B]

Nor(60,30)
60
Exp(2000)

Tabela 10 Parametry generatorów wiadomości Req elementów współdziałających. Wiadomości kierowane

do CZS SDKZ

Węzeł/Węzły (xWCZS1/2)

Parametry usługi

Rozkład

KZWS1, KZWS2

Czas między wysyłanymi wiadomościami [s]
Śr. liczba wysł. wiad./godz. [1/h]
Rozmiar wiadomości [B]

Nor(600,300)
6
Nor(2000,1000)

Tabela 11 Parametry generatorów odpowiedzi Resp kierowanych do CZS SD KZ

Węzeł/Węzły

Generator
pobudzenia

Rozmiar
wiadomości [B]

Opóźnienie
generacji [s]

SDKZ, ZSDKZ

MreqD

Nor(3000,500)

Log(6,2)

SD/ZSD1DZ, SD/ZSD2DZ, SD/ZSD DKPanc

MreqD

Nor(2000,500)

Log(6,2)

WSDKZ, WSD1DZ, WSD2DZ, SDBZ, SDBL,
SDBI, SDBA

MreqD

Nor(1000,500)

Log(6,2)

WSDBZ, WSDBA, WSDBI, WSDBL, pdow,
Prtakt, prel, paplot, pdm, psap, psb

MreqD

Nor(600,200)

Log(6,2)

NE1

NE16

MreqB

Nor(1000,500)

Log(6,2)

W procesie symulacji zbierano następujące informacje i statystyki:

1. liczba wygenerowanych wiadomości,
2. wykorzystanie buforów wejściowych i wyjściowych węzłów komutacyjnych,
3. wykorzystanie buforów wejściowych i wyjściowych portów węzłów komutacyjnych;
4. obciążenie kanałów zarządzania;
5. obciążenie kanałów zarządzania dla wykorzystywanych protokołów;
6. czas realizacji procesu wymiany wiadomości pomiędzy CZS i zarządzanym agentem;
7. czas procesu transportu wiadomości zarządzania - opóźnienie pakietów przenoszących

wiadomości zarządzania.

W wyniku realizacji przebiegów symulacyjnych zebrać informacje dotyczące obciążenia

linii łączności oraz opóźnienia transportu wiadomości zarządzania w sieci zarządzania.

10. SIEĆ Z KOMUTACJĄ KANAŁÓW

a). Dwie centrale prywatne PBX-A i PBX-B są połączone ze sobą dwoma grupami łączy.
Grupa łączy z PBX-A do PBX-B ma 8 łączy zaś z PBX-B do PBX-A jedynie 5 łączy.

Ruch telekomunikacyjny pomiędzy obydwiema centralami PBX jest podany w Erlangach

w tabeli 1.

TABELA 1.

Natężenie strumieni ruchu pomiędzy centralami

Źródło/Ujście
(Origin/Destination)

Priorytet (Priority)

Natężenie ruchu (load)
[Erlang]

PBX-A/PBX-B

Niski (low)

PBX-B/PBX-A

Niski (low)

Średni czas trwania usługi telekomunikacyjnej dla wywołań telefonicznych jest równy 5

min i ma rozkład normalny z odchyleniem standardowym równym 2 minuty. Rozkład czasu
pomiędzy wywołaniami (interarrival time) jest rozkładem gamma z parametrem kształtu
(shape parameter) 1.5

Grupy łączy są jednokierunkowe co oznacza, że wywołania z PABX-A do PABX-B są

kierowane przez grupę 8 łączy, zaś wywołania z PBX_B do PBX_A są kierowane poprzez
grupę 5 łączy. Każda z central PBX ma tablicę routingu w celu implementacji tego algorytmu.

Czas symulacji jest równy 90 minut z 5 minutowym czasem wygrzewania. Wykonać

jeden przebieg symulacyjny.

Odpowiedzieć na pytania.
1. Ile wywołań zostało zablokowanych pomiędzy PABX-A i PABX-B, jeśli źródłem

wywołań (origin) była PABX-A?

2. Ile wywołań zostało zablokowanych pomiędzy PABX-A i PABX-B, jeśli źródłem

wywołań (origin) była PABX-B?

3. Ile wywołań zostało zrealizowanych przez centralę PABX-B?
4. Jakie jest średnie wykorzystanie łączy dla obu grup łączy?

Wskazówka.

W celu obliczenia czasu między wywołaniami (inter-arrival time) gdy podano natężenie

ruchu w Erlangach, należy wykorzystać następujący wzór:

t=h/l

gdzie t jest średnim czasem pomiędzy wywołaniami (w sekundach) zaś h jest średnim

czasem trwania usługi (również w sekundach), zaś l jest natężeniem ruchu w Erlangach.

b). Do sieci dodano trzeci węzeł – TANDEM PBX, który jest także centralą komutacyjną.
Węzeł tandemowy jest połączony z PABX-A z wykorzystaniem 2 grup łączy, które są także
jednokierunkowe. Grupa łączy przenosząca ruch z PABX-A do węzła tandemowego ma 14
łączy, zaś grupa łączy przenosząca ruch z węzła tandemowego do centrali PABX-A ma 21
łączy. Podobnie dla PABX-B: grupa łączy ze źródła tandemowego do PABX-B ma 38 łączy,
zaś grupa łączy w kierunku przeciwnym ma 22 łącza.

Ruch w tak określonej sieci wzrósł zgodnie z danymi przedstawionymi w tabeli 2.

TABELA 2.

Rozkład gamma ze współczynnikiem kształtu 1 jest odpowiednikiem rozkładu wykładniczego. Czas między

wywołaniami wg rozkładu wykładniczego wskazuje, że wywołania pojawiają się losowo zgodnie z procesem
Poissona. Zmiana parametru ksztełtu (shape parameter) rozkładu gamma redukuje łagodnie zmienność czasu
pomiędzy wywołaniami zgodnie z procesem Poissona.

Natężenie strumieni ruchu pomiędzy centralami

Źródło/Ujście
(Origin/Destination)

Priorytet (Priority)

Natężenie ruchu (load)
[Erlang]

PBX-A/TANDEM

Niski (low)

PBX-B/TANDEM

Niski (low)

TANDEM/PABX-A

Niski (low)

TANDEM/PABX-B

Niski (low)

Średni czas usług dla wywołań ma rozkład normalny o wartości średniej 5 minut i

odchyleniu standardowym 2 minuty. Czas pomiędzy wywołaniami ma rozkład Gamma z
współczynnikiem kształtu 1.5.

Jak wspomniano wcześniej, węzeł TANDEM może komutować strumienie ruchu

telekomunikacyjnego. Ruch może być przenoszony pomiędzy PABX-A i PABX-B z
wykorzystaniem węzła tandemowego (np. w przypadku uszkodzeń albo w przypadku
niewystarczających zasobów pomiędzy centralami PABX-A i PABX-B).

Odpowiedzieć na pytania.
5. Ile obecnie wywołań zostało zablokowanych pomiędzy PABX-A i PABX-B, jeśli źródłem

wywołań (origin) była PABX-A?

6. Ile obecnie wywołań zostało zablokowanych pomiędzy PABX-A i PABX-B, jeśli źródłem

wywołań (origin) była PABX-B?

7. Ile wywołań zostało zrealizowanych przez centralę PABX-B?
8. Jakie jest średnie wykorzystanie łączy dla obu grup łączy?

c). W sieci określonej w zadaniu b) zwiększył się ruch. Dodany ruch jest o wysokim
priorytecie (high priotity) i jest zgodny z danymi z tabeli 3.

TABELA 3.

Natężenie strumieni ruchu pomiędzy centralami

Źródło/Ujście
(Origin/Destination)

Priorytet (Priority)

Natężenie ruchu (load)
[Erlang]

TANDEM/PABX-A

Wysoki (high)

TANDEM/PABX-B

Wysoki (high)

Ruch z wysokim priorytetem może przerywać usługi (pre-empting) o niskim priorytecie.
Łącze pomiędzy PABX-A i PABX-B może ulec uszkodzeniom. Średni czas pomiędzy

uszkodzeniami trwa 15 minut zaś czas naprawy także 15 minut. Rozkłady statystyczne
czasów uszkodzeń i napraw mają rozkład wykładniczy. Wywołania, które są realizowane w
czasie uszkodzeń są tracone. Wywołania, które mają miejsce w czasie uszkodzeń łączy są
tracone.
Odpowiedzieć na pytania.
9. Jak wiele połączeń jest rozłączanych pomiędzy PABX-A i PABX-B?
10. Jak wiele połączeń jest rozłączanych przez wywołania o wyższym priorytecie?
11. Które z grup łączy ma najwyższe wykorzystanie?

d). Powtórzyć eksperymenty w zadaniach a), b) i c) przy zmienionych parametrach strumieni
wejściowych dla generatorów (zarówno dla czasów pomiędzy wywołaniami jak i czasów
trwania usług).

W zadaniu zwiększyć czas symulacji do 180 minut.

12. Jak zmieniły się wyniki symulacji?

11. SIEĆ SYGNALIZACYJNA SS7
Sieć SS7 jest siecią komutacji pakietów wykorzystującą datagramowy tryb komunikacji.

a). Sieć sygnalizacyjna składa się 8 węzłów. 4 węzły są STP-Punktami transferu sygnalizacji
(Signalling transfer points) są one oznaczone: STP-A, STP-B, STP-C, STP-D; zaś 4 pozostałe
węzły oznaczone: SSP-1, SSP-2, SSP-3, SSP-4 są Punktami komutacyjnymi (Service
switching point). Wszystkie węzły mogą przetwarzać 100 wiadomości sygnalizacyjnych na
sekundę (100x1/s; 100pps – packets per second). Punkty STP są połączone ze sobą łączami
dupleksowymi o przepustowości 64 kb/s, każdy punkt STP jest połączony z 3 innymi
punktami STP. Każdy punkt SSP jest połączony z 2 STP z wykorzystaniem dupleksowych
łączy o przepustowości 9.6 kb/s. Dodatkowo dwa SSP są połączone bezpośrednio każdy z
każdym z wykorzystaniem łączy o przepustowości 9.6 kb/s. Strukturę sieci przedstawiono na
rysunku 1.

SSP-1

SSP-2

SSP-4

SSP-3

STP-A

STP-B

STP-C

STP-D

A-C

B-D

C-D

A-B

1-A

1-B

2-A

1-2

2-B

B-C

A-D

D-4

3-D

3-C

Rysunek 1. Sieć sygnalizacyjna SS7

Punkty STP: STP-A i STP-B tworzą parę punktów transferu wiadomości sygnalizacyjnej,

zaś STP-C i STP-D tworzą drugą parę punktów sygnalizacyjnych (w terminologii SS7).

Document Outline

1. INSTRUKCJA UŻYTKOWNIKA PAKIETU SYMULACYJNEGO COMNET iii
2. MODELOWANIE SIECI OPARTEJ O STANDARD 802.3 CSMA/CD
3. MODELOWANIE SIECI LAN
4. MODELOWANIE SIECI LAN
5. MODELOWANIE SIECI Z KOMUTACJĄ ŁĄCZY
6. MODELOWANIE SIECI Z KOMUTACJĄ ŁĄCZY I KOMUTACJĄ PAKIETÓW
7. MODELOWANIE SIECI ROZLEGŁEJ X.25
8. CYFROWE SYSTEMY TELEKOMUNIKACYJNE
9. MODELOWANIE ARCHITEKTURY ZARZĄDZANIA CYFROWEGO SYSTEMU ŁĄCZNOŚCI KZ
10. SIEĆ Z KOMUTACJĄ KANAŁÓW
11. SIEĆ SYGNALIZACYJNA SS7

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
WYKLADY CWICZENIA TESTY, Toksykologia ZZiP 15 zimowy 2012 2013, Zbiór Instrukcji do ćwiczeń laborato
ściąga do I ćwiczenia, Szkoła, penek, Przedmioty, Urządzenia nawigacyjne, Zaliczenie, egzamin, Ściąg
ściąga do IV ćwiczenia, Szkoła, penek, Przedmioty, Urządzenia nawigacyjne, Zaliczenie, egzamin, Ścią
ściąga do II ćwiczenia, Szkoła, penek, Przedmioty, Urządzenia nawigacyjne, Zaliczenie, egzamin, Ścią
ściąga do III ćwiczenia, Szkoła, penek, Przedmioty, Urządzenia nawigacyjne, Zaliczenie, egzamin, Ści
Ćwiczenia do przedmiotu Regiony turystyczne
ściąga do XVII ćwiczenia, Szkoła, penek, Przedmioty, Urządzenia nawigacyjne, Zaliczenie, egzamin, Śc
Ściaga do ćwiczenia 6, Szkoła, penek, Przedmioty, Urządzenia nawigacyjne, Zaliczenie, egzamin, Ściąg
Komplet materialow informacyjnych do przedmiotu Mikroekonomia na WIGE
cwiczenia praktyczne do Windows Nieznany
ćwiczenie1 wprowadzenie do chemii lekow
ćwiczenie 0 wstęp do przewodnika
Ćwiczenia 2 - wprowadzenie do kultury, STUDIA, Socjologia
Pytania do przedmiotu Korporacje transnarodowe
Ćwiczenia, Instrukcja do ćwiczenia 7, Instrukcja do ćwiczenia 11:
Projekt do przedmiotu Układy Elektroniczne, Filtry prostownicze, WYK: GÓRALSKI PAWEŁ

więcej podobnych podstron

Ćwiczenia z COMNET do przedmiotu LSK

Document Outline