BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
České vysoké učení technické v Praze FAKULTA INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ katedra počítačových systémů
Efektivita komunikačních protokolů Jiří Smítka
[email protected]
13.3.2011
1/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Efektivita komunikačního protokolu ●
Počet užitečných bitů, které jsme v daném intervalu odeslali, ku počtu bitů, které jsme v daném intervalu mohli odeslat. nebo také:
●
Čas, který jsme věnovali vysílání užitečných dat ku celkové délce vysílání.
13.3.2011
2/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na nechybující lince (1) TX
zpráva
zpráva
zpoždění linky
RX
13.3.2011
ack
3/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na nechybující lince (2) TX
zpráva
zpráva
`m C
RX
C
ack
`a 13.3.2011
4/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na nechybující lince (3) TX
zpráva
zpráva
`m
C
C `a
RX užitečná data 13.3.2011
ack
neužitečná data
další interval 5/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na nechybující lince (4) TX
zpráva
`m
lm 0= l ml a 2 C
zpráva
C
C `a
RX užitečná data 13.3.2011
ack
neužitečná data
další interval 6/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na nechybující lince (5) TX
zpráva
zpráva
`m C
`a
RX
13.3.2011
C ack
7/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na nechybující lince (6) TX
zpráva
zpráva
` m C
`a
C
RX užitečná data 13.3.2011
ack
neužitečná data
další interval 8/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na nechybující lince (7) TX
zpráva
` m C
lm C 0= lm la 2 C C
`a
zpráva
C
RX užitečná data 13.3.2011
ack
neužitečná data
další interval 9/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na nechybující lince (8) TX
zpráva
`
lm lm C 0= = T CT
zpráva
m C
T RX užitečná data 13.3.2011
ack
neužitečná data
další interval 10/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (1) timeout TX
zpráva
RX
13.3.2011
Ttout
zpráva
...
ztráta zprávy ack
11/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (2) timeout TX
zpráva
Ttout
zpráva
...
ztráta ack RX
13.3.2011
ack
ack
12/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (3) timeout TX
zpráva
Ttout
zpráva
...
ztráta zprávy
RX
užitečná data neužitečná data 13.3.2011
ack
13/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (4) timeout TX
zpráva
Ttout
ztráta zprávy
RX
zpráva
Pro výpočet efektivity potřebujeme vědět, jak často se bude ztráta opakovat.
užitečná data neužitečná data 13.3.2011
...
ack
14/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Chybovost sítě ●
Popisuje se většinou řádem chybovosti: −5
p=10 ●
Jedná se o pravděpodobnost ztráty jednoho bitu. My potřebujeme znát pravděpodobnost ztráty celého paketu: n
P P =1−1− p
kde n je počet bitů v daném paketu. 13.3.2011
15/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (5)
TX
Ttout
Ttout
Ttout
Zpráva se může ztratit i vícekrát za sebou ! RX neužitečná data 13.3.2011
užitečná data 16/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (6)
TX
Ttout
lm = ...
Ttout
Ttout „užitečná data“
RX neužitečná data 13.3.2011
užitečná data 17/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (7)
TX
Ttout
Ttout
Ttout
lm = l ml a 2 C ... RX
13.3.2011
úspěšná část přenosu neužitečná data
užitečná data 18/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (8) Ttout
TX
Ttout
Ttout
l mT tout C timeout nastane n s pravděpodobností P P =1−1− p 13.3.2011
19/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (9)
TX
Ttout
Ttout
Ttout
2 l m T tout C 2 timeouty za sebou nastanou s pravděpodobností P P . P P 13.3.2011
20/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (10)
TX
Ttout
Ttout
Ttout
n l mT tout C n timeoutů za sebou nastanou s pravděpodobností P P n 13.3.2011
21/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (11)
TX
Ttout
Ttout
Ttout
l mT tout C . P P 1 P P 1 P P 1... 2 P
3 P
=l mT tout C . P P 1 P P P P ... asi nějaká posloupnost ? 13.3.2011
22/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Součet geometrické posloupnosti n
n
q −1 1−q s n =a 1 =a 1 q−1 1−q
Naše řada je nekonečná, tedy: n
a1 a1 . q 1−q lim a 1 =lim − 1−q n ∞ 1−q 1−q n ∞ a 1=1 , q=P P , 0P P 1 n
13.3.2011
23/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Součet geometrické posloupnosti n
n
q −1 1−q s n =a 1 =a 1 q−1 1−q
Naše řada je nekonečná, tedy: n
a1 a1 . q 1−q lim a 1 =lim − 1−q n ∞ 1−q 1−q n ∞ a 1=1 , q=P P , 0P P 1 1 s∞= 1− P P n
13.3.2011
24/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (12)
TX
Ttout
Ttout
Ttout
2 P
3 P
l mT tout C . P P 1 P P P P ... 1 =l mT tout C . P P 1− P P 13.3.2011
25/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Stop & Wait na chybující lince (13)
TX
Ttout
=
Ttout
lm PP l ml a 2 C l m T tout C 1− P P
úspěšná část přenosu 13.3.2011
Ttout
neúspěšná část přenosu 26/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Okénkový protokol na nechybující lince (1) `m `m `m `m TX
0
1
2
3
4
W=4
C RX
13.3.2011
5
C `a ack 27/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Okénkový protokol na nechybující lince (2) `m `m `m `m TX
0
1
2
3
4
W=4
C W lm 0= l ml a 2 C
RX
13.3.2011
5
C `a ack
Může být 0 > 1 ? 28/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Okénkový protokol na nechybující lince (3) `m TX
0
1
2
3
4
13.3.2011
6
7
8
9
W=20
C RX
5
C `a ack 29/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Okénkový protokol na nechybující lince (4) `m TX
0
1
2
13.3.2011
4
5
6
7
8
9
W=20
C RX
3
0 =1
C
`a ack 30/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Okénkový protokol na nechybující lince (5)
W lm 0 =min ,1 l ml a 2 C
Efektivita bude 100% tehdy, pokud:
W l m ≥ l ml a 2 C 13.3.2011
31/32
BI-PSI - Počítačové sítě - proseminář
Shrnutí – jak spočítat efektivitu ? ●
●
Klíčové je odhalit pravidelně se opakující vzor v chování celého protokolu. V rámci tohoto intervalu spočítáme velikost užitečných dat.
●
Spočítáme velikost celého intervalu.
●
Můžeme počítat počet bitů nebo čas.
●
Výše uvedené hodnoty dáme do poměru a výsledkem je efektivita ☺
13.3.2011
32/32
