Определение задержек передачи информации

Средние задержки являются одним из важнейших показателей, характеризующих производительность конкретной информационной сети. Для определения средних задержек задается структура графа, отображающего топологию проектируемой сети, для чего пользуются различными матрицами, например матрицей смежности. Матричное представление графа удобно при решении сетевых задач на ЭВМ. Для рассматриваемой сети, например (см. рис. 3), матрица смежности имеет вид:

 

 

 

 

Далее для расчета задержек должна быть задана матрица внешних интенсивностей потока сообщений , где элемент матрицы — есть внешняя интенсивность поступления сообщения в узел из узла.

По этой матрице и следующей формуле можно определить полный внешний график сети:

(20)

Это необходимо в дальнейшем для оценки значений средних задержек.

Исходя из соображений скорейшей доставки информации, часто задаются матрицей маршрутов , если она не задана. Элемент — это номер узла, в который должно поступить сообщение, если оно находится в узле с номером .

 

 

 

 

На основании матрицы маршрутов строится также матрица рангов путей , где элемент — число каналов связи, составляющих - путь.

В данной матрице равенство ее элемента 1 означает, что одно звено (один канал связи) лежит между соответствующими узлами; 2 — это два звена образуют путь от одной из заданных вершин к другой и т. д.

Для оценки характеристик внутренних потоков в сети необходимо воспользоваться таблицей маршрутов, учитывающей связи узлов и направления передачи информации между ними. В простейшем варианте эти связи детерминированы и однозначны; тогда таблицу маршрутов (табл. 2) составляют путем перечисления дуг, соединяющих соответствующие вершины, или поочередным указанием номеров вершин (узлов ИС).

 

Таблица 2 - Таблицу маршрутов

Номера узлов ИС
11\		1-2	1-2-3	1-2-3-4	1-2-3-4-5	1-2-3-6	1-2-3-6-7	1-8
	2-1		2-3	2-3-4	2-3-4-5	2-3-6	2-7	2-1-8
	3-2-1	3-2		3-4	3-6-5	3-6	3-6-7
	4-3-2-1	4-3-2	4-3		4-5	4-6	4-6-7	4-6-7-8
	5-7-2-1	5-4-6-3-2	5-4-3	5-4		5-6	5-4-6-7	5-7-8
	6-3	6-3-2	6-3	6-4	6-4-5		6-7	6-7-8
	7-6-3-2-1	7-6-3-2	7-6-3	7-6-4	7-4-5	7-6		7-1-8
	8-1	8-2	8-2-3	8-2-3-4	8-7-5	8-7-6	8-7

Примечание. Номера строк таблицы соответствуют номерам узлов, из которых сообщения поступают в сеть, а номера колонок узлам, в которые эти сообщения адресованы. Элементы таблицы обозначают пути, по которым сообщения проходят через соответствующие узлы.

 

Интенсивность потока сообщений по -му каналу, используя построенные матрицы, определим по формуле

Для -узловой сети существует следующая формула для определения средней задержки сообщения в -м канале [2]:

(21)

Так как все каналы в сети работают независимо, то для вычисления средней задержки сообщения в сети можно пользоваться формулой

(22)

где - среднее время передачи; - средняя длина одного сообщения.

Если результаты расчетов задержек удовлетворяют требуемым значениям (причем стоимость сети выдерживалась в ходе проектирования в минимально возможных пределах), то полученная топологическая структура может быть принята за основу дальнейшей разработки, заключающейся в определении конкретных типов технических средств, реализации выбранных протоколов, способов управления, коммутации, в составлении программного обеспечения и в решении других вопросов технического проектирования.