Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Декабря 2013 в 17:27, курсовая работа
Сегодня наблюдается активное внедрение и развитие телекоммуникационных услуг, к качеству которых предъявляются высокие требования. Большой популярностью пользуется беспроводная связь. Внедряются и успешно функционируют сети коммутации пакетов на основе IP, а также технологий Frame Relay, ATM. Особенностью Frame Relay, ATM, является гарантированная поддержка основных показателей качества транспортного обслуживания локальных сетей – средней скорости передачи данных по виртуальному каналу при допустимых пульсациях трафика, что выгодно отличает их от большинства остальных технологий, которые обеспечивают требуемое качество только в режиме «с максимальными усилиями», то есть без гарантий.
Введение 4
1 Обзор состояния IP-технологии 6
1.1 Технология VoIP 6
1.2 Технология IPTV 10
1.3 Требования различных типов приложений к качеству обслуживания 15
2 Расчет сетевых параметров проектируемой сети 19
2.1 Математическая модель расчета сетевых параметров 19
2.2 Расчет матрицы информационного тяготения 20
2.3 Расчет канального ресурса проектируемой сети 22
3 Выбор структуры сети и ее элементов 27
3.1 Расчет структурных параметров сети 27
3.2 Требования к программному обеспечению 29
3.3 Протокол маршрутизации 32
3.4 Сетевое оборудование 39
Заключение 43
Литература 44
Приложение А Обобщенная структурная схема IP-сети
Приложение Б Структурная схема проектируемой сети провайдера IP-услуг
Приложение В Выбор канала связи в зависимости от пропускной способности
Приложение Г Технические характеристики сетевого оборудования
Приложение Д Таблица 9
Таблица 11 - Сетевые параметры для суммарного внешнего трафика VoIP
Скорость, бит/с |
Загрузка |
Задержка, с |
Вероятность своевременной доставки |
Вероятность потерь |
1881600060,16 |
0,2 |
0,000003 |
0,999993 |
0,000007 |
940800030,08 |
0,4 |
0,000008 |
0,999973 |
0,000027 |
627200020,05 |
0,6 |
0,000019 |
0,999939 |
0,000061 |
470400015,04 |
0,8 |
0,000050 |
0,999891 |
0,000109 |
Рисунок 5 – Зависимость пропускной способности от вероятности потерь
для суммарного внешнего трафика VoIP
Таблица 12 - Сводная таблица сетевых параметров для VoIP при ρ=0,8
Маршрутизатор |
Суммарная интенсивность нагрузки, пакет/с |
Суммарная Пропускная способность, бит/с |
Время задержки, с |
Вероятность потерь |
М1 |
3872,814 |
22927058,88 |
0,021191 |
0,045818 |
М2 |
3872,814 |
22927058,88 |
0,021191 |
0,045818 |
М3 |
6543,722 |
38738834,24 |
0,012542 |
0,027117 |
М4 |
7879,173 |
46644704,16 |
0,010416 |
0,022521 |
М5 |
6944,355 |
41110581,6 |
0,011818 |
0,025553 |
М6 |
9214,627 |
54550591,84 |
0,008906 |
0,019257 |
М7 |
7879,173 |
46644704,16 |
0,010416 |
0,022521 |
М8 |
7211,446 |
42691760,32 |
0,011380 |
0,024606 |
M9 |
7077,901 |
41901173,92 |
0,011595 |
0,025071 |
М10 |
6543,722 |
38738834,24 |
0,012542 |
0,027117 |
М11 |
6543,722 |
38738834,24 |
0,012542 |
0,027117 |
М12 |
5875,993 |
34785878,56 |
0,013967 |
0,030199 |
Таблица 13 – Сетевые параметры для IPTV для всех направлений связи
, пак/с |
Скорость, бит/с |
Загрузка |
Время задержки, с |
Вероятность СД |
Вероятность потерь |
33783,78 |
799999910,40 |
0,2 |
0,000007 |
0,999984 |
0,000016 |
399999955,20 |
0,4 |
0,000020 |
0,999936 |
0,000064 | |
266666636,80 |
0,6 |
0,000044 |
0,999856 |
0,000144 | |
199999977,60 |
0,8 |
0,000118 |
0,999744 |
0,000256 | |
67567,57 |
1600000057,60 |
0,2 |
0,000004 |
0,999992 |
0,000008 |
800000028,80 |
0,4 |
0,000010 |
0,999968 |
0,000032 | |
533333352,53 |
0,6 |
0,000022 |
0,999928 |
0,000072 | |
400000014,40 |
0,8 |
0,000059 |
0,999872 |
0,000128 | |
67567,57 |
2399999968,00 |
0,2 |
0,000002 |
0,999995 |
0,000005 |
1199999984,00 |
0,4 |
0,000007 |
0,999979 |
0,000021 | |
799999989,33 |
0,6 |
0,000015 |
0,999952 |
0,000048 | |
599999992,00 |
0,8 |
0,000039 |
0,999915 |
0,000085 | |
270270,27 |
3200000020,48 |
0,2 |
0,000002 |
0,999996 |
0,000004 |
1600000010,24 |
0,4 |
0,000005 |
0,999984 |
0,000016 | |
1066666673,49 |
0,6 |
0,000011 |
0,999964 |
0,000036 | |
800000005,12 |
0,8 |
0,000030 |
0,999936 |
0,000064 |
Таким образом, суммарное значение интенсивности поступающей нагрузки будет равно: λ=79459,46+270270,27=349729,7 пак/с.
Далее сведем результаты расчета сетевых параметров для суммарного внешнего трафикаVoIP и IPTV в таблицу 14.
По полученным данным построим график зависимости пропускной способности от вероятности потерь при различной загрузке сети для суммарного внешнего трафика VoIP и IPTV (рисунок 6).
Таблица 14 – Расчет сетевых параметров для суммарного внешнего трафика VoIP и IPTV
Интенсивность поступающей нагрузки |
Скорость, бит/с |
Загрузка |
Задержка, с |
Вероятность своевременной доставки |
Вероятность потерь |
349729,7 |
8281599296,00 |
0,2 |
0,000001 |
0,999998 |
0,000002 |
349729,7 |
4140799648,00 |
0,4 |
0,000002 |
0,999994 |
0,000006 |
349729,7 |
2760533098,67 |
0,6 |
0,000004 |
0,999986 |
0,000014 |
349729,7 |
2070399824,00 |
0,8 |
0,000011 |
0,999975 |
0,000025 |
Для выбора производительности маршрутизаторов и канала связи между маршрутизаторами вычислим суммарную интенсивность входящей нагрузки VoIP и IPTV на каждый маршрутизатор и суммарную пропускную способность. Для этого просуммируем значения по каждому направлению VoIP и IPTV, (т.е. к значениям таблицы 12 добавим значения IPTV) при этом берем λ4 как максимальное значение интенсивности, а при максимальной нагрузке ρ=0.8 берем значение скорости. Значение задержки и вероятности потерь выбираем максимальное для обоих типов трафика. Результаты сведем в таблицу 15. Данные для выбора канала связи в зависимости от пропускной способности сведены в таблицу (приложение В) курсового проекта:
Рисунок 6 - График зависимости пропускной способности от вероятности потерь при
разных значениях загрузки для суммарного внешнего трафика VoIP и IPTV
Таблица 15 - Сводная таблица сетевых параметров для VoIP и IPTV при ρ=0,8
Маршрутизатор |
Суммарная интенсивность нагрузки, пакет/с |
Суммарная пропускная способность, бит/с |
Время задержки, с |
Вероятность потерь |
М1 |
274143,084 |
822927064 |
0,021191 |
0,045818 |
М2 |
274143,084 |
822927064 |
0,021191 |
0,045818 |
М3 |
276813,992 |
838738839,4 |
0,012542 |
0,027117 |
М4 |
278149,443 |
846644709,3 |
0,010416 |
0,022521 |
М5 |
277214,625 |
841110586,7 |
0,011818 |
0,025553 |
М6 |
279484,897 |
854550597 |
0,008906 |
0,019257 |
М7 |
278149,443 |
846644709,3 |
0,010416 |
0,022521 |
М8 |
277481,716 |
842691765,4 |
0,011380 |
0,024606 |
М9 |
277348,171 |
841901179 |
0,011595 |
0,025071 |
М10 |
276813,992 |
838738839,4 |
0,012542 |
0,027117 |
М11 |
276813,992 |
838738839,4 |
0,012542 |
0,027117 |
М12 |
276146,263 |
834785883,7 |
0,013967 |
0,030199 |
Канал связи должен обеспечить пропускную способность на уровне 850 Мбит/с. Выбор канала связи осуществляется согласно требуемой пропускной способности с учетом резерва на его увеличение (приложение В).
Вероятность потерь не должна превышать 3 % . Однако, на некоторых маршрутизаторах данный предел превышен (от 3,01% до 4,58%). Время задержки не должно превышать 10 мс, в спроектированной сети оно имеет значения в пределах от 10,4 мс до 21,19 мс. Поэтому можно сделать вывод, что проектируемая сеть не соответствует заданному качеству.