Оценка полного времени прохождения пакетов через коммутационное устройство

В ходе второго эксперимента с использованием PPP Switch Simulator и сре­ды Visual QChart Simulator оценивалось время прохождения пакетов через КУ τ, т.е. среднее время (задержка) от момента поступления пакета в одну из входных очередей до момента его выдачи на выход устройства (mean relay ticks, см.

На рис. 3.10 и 3.11 представлены графики зависимости средней задержки КУ τ от параметра распределения Бернулли pпри n = 15 и n = 25 соответственно, полученные в результате имитационного моделирования (поскольку погрешности малой выборки составили менее 1%, для упрощения планки погрешностей на рис. 3.10 не показаны).

Рисунок 3.10. Графики зависимости средней задержки КУ

от параметра распределения Бернулли при n = 15

Из представленных графиков видно, что при малой (p ≤ 0.6) интенсивности потоков пакетов разработанное устройство не имеет преимуществ по величине задержки перед аналогами, однако уже при p = 0.7 наблюдается выигрыш в 10 ÷ 20 %. Наибольшее преимущество ПКП-устройства достигается при p = 0.8 и составляет примерно до 5 раз.

85

Рисунок 3.1 x. Графики зависимости средней задержки КУ от параметра распределения Бернулли при n = 25

В ходе машинного эксперимента также было проведено детальное изучение поведения задержки ПКП-устройства t_pppпри различном числе входов/выходов n. В результате были получено семейство графиков, приведенных на рис. 3.x2.

Из рис. 3.12 видно, что при p ≤ 0.7 задержка t_pppпрактически не зависит от числа входов/выходов КУ и изменяется от минимального значения микротактов (p =0.x) домикротактов (p = 0.7). Дальнейшее увеличе­

ние параметра pприводит к резкому повышению t_ppp, которое будет тем резче, чем меньше значение n. Это объясняется тем, что интенсивность входного потока пакетов начинает превышать пропускную способность КУ, приводя к резкому ро­сту длин очередей пакетов в буферах Q_x,Q₂Q_n. Если такая интенсивность (p > 0.7 ÷ 0.8) будет сохраняться бесконечно долго, то длина очередей в буферах Q_x,Q₂Q_nбудет стремиться к бесконечности; соответственно, и время t_pppтео-

ретически также устремится в бесконечность. В ходе исследований установлено, что кратковременное повышение pдо уровней выше 0.7 ÷ 0.8 (hot spot Bernoulli traffic) вполне допустимо и будет приводить лишь к небольшому временному по­вышению длины очередей пакетов и величины T_ppp, которые затем стабилизиру­ются при снижении нагрузки на КУ. Учитывая, что предельная длина буферов Q₁,Q₂,...,Q_nограничена, на практике необходимо предусмотреть возможность временной блокировки передачи пакетов через КУ при резком повышении интен­сивности трафика, чтобы исключить потери пакетов.

Рисунок 3.12. Графики зависимости задержки прохождения пакета через ПКП КУ t_pppот параметраpраспределения Бернулли для n∈{5,10,15,20,25}

3.6.