Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Расчет требуемой пропускной способности в сегментах сети и на уровне ядра

В качестве терминального оборудования в проектируемой мультисервисной сети используются рабочие станции и аппаратные IP-телефоны. Для расчетов принимается условие, что аппаратные IP-телефоны не имеют встроенных Ethernet коммутаторов и подключаются к отдельному порту коммутатора доступа. Количество аппаратных IP-телефонов и рабочих станций рассчитывается в соответствии с исходными данными:

	;	(6.1)
	.	(6.2)
	шт.
	шт.

В соответствии с выбранной архитектурой построения сети в каждый из FastEthernet-портов коммутатора уровня распределения включен коммутатор уровня доступа, имеющий 8 портов, один из которых использован для подключения к коммутатору уровня распределения. Следовательно, каждый в коммутатор уровня доступа возможно включить 7 устройств (ПК, IP-телефон). В данном случае коммутатор уровня доступа организует общий канал с пропускной способностью до 100 Мбит/с, разделяемый несколькими подключенными к коммутатору устройствами. Учитывая эту особенность технологии Ethernet, максимальная теоретическая часть полосы пропускания общего канала для каждого из подключенных к коммутатору устройств определяется следующим образом:

	,	(6.3)
где	– пропускная способность канала к коммутатору уровня распределения. Для FastEthernet Мбит/с;
	– число точек подключения, использующих канал к коммутатору уровня распределения. Для восьмипортового коммутатора .

Мбит/с.

Минимальная полоса пропускания, требуемая для каждой из рабочих станций, при использовании всех услуг одновременно определяется следующим образом:

	,	(6.4)
где	кбит/с - часть полосы пропускания, используемая службой передачи речи;
	кбит/с - часть полосы пропускания, используемая службой видеотелефонии;
	кбит/с - часть полосы пропускания, используемая службой сетевого радио;
	- минимальная требуемая полоса пропускания для остальных служб в Мбит/с.
	Множитель 1,25 - учитывает передачу служебной информации. Для расчетов берется 25% от соответствующей части полосы пропускания выделяемых для служб.

кбит/с

Получаем, что , следовательно, выделяемой для каждой станции полосы пропускания будет достаточно для предоставления всех видов услуг даже в том случае, когда в концентратор включены только рабочие станции.

Полагаем, что распределение аппаратных IP-телефонов и рабочих станций по зданиям, этажам и коммутаторам доступа приблизительно равномерное.

Количество участков сети определяется следующим образом:

(6.5)

Полученный результат округляется до целого в большую сторону.

Используя полученное значение , в дальнейшем учитывается тот факт, что обязательно увеличится, так как необходимо иметь небольшой резерв на случай выхода из строя портов или экстренную необходимость подключения новых устройств.

В каждом здании располагается следующее количество участков сети:

(6.6)

Распределение количества участков сети по зданиям отражено в

таблице 6.1.

Таблица 6.1- Распределение количества участков сети по зданиям

Номер здания, i					Всего
Количество участков,

Определяется количество участков сети, которые будут расположены на каждом этаже соответствующего здания:

(6.7)

На каждый этаж распределяется примерно одинаковое количество участков. Если значение дробное, то для одних этажей берется целая часть, а для других – к целой части добавляется единица. Если значение целое, берется одинаковое значение для всех этажей. В любом случае, для каждого здания в итоге сумма количества участков в i-ом здании должна получиться равной значению из таблицы 6.1.

Распределение участков сети по этажам каждого здания сводится в таблицу 6.2.

Таблица 6.2 - Распределение участков сети по этажам каждого здания

Этаж, j	Номер здания, i

Количество участков на этаже N_уч1эт_j





Всего

Определим количество аппаратных IP-телефонов в каждом здании:

(6.8)

Для случаев дробных или целых значений – поступаем аналогично расчету количества участков в каждом здании, используем те же принципы.

Распределение аппаратных IP-телефонов по зданиям сводятся в таблицу 6.3.

Таблица 6.3 - Распределение аппаратных IP-телефонов по здания

Номер здания, i					Всего
Количество аппаратных IP-телефонов, , шт.

Определим количество рабочих станций, устанавливаемых в каждом здании, следующим образом:

(6.9)

Для случаев дробных или целых значений поступаем так же, как в предыдущих расчетах.

Распределение рабочих станций по зданиям сводятся в таблицу 6.4.

Таблица 6.4 - Распределение рабочих станций по зданиям

Номер здания, i					Всего
Количество WS, , шт.

Определим предполагаемое количество точек подключения на каждом этаже в каждом здании в соответствии с полученными данными (таблица 6.2):

(6.10)

Полученные данные сводятся в таблицу6.5. Сначала заполняется столбец таблицы со значениями N_ТП1эт_j для здания i (i=1 до 4), затем столбец с количеством WS на каждом этаже здания i, которое определяется следующим образом:

(6.11)

В случае дробных значений поступаем так же, как в расчете величин N_уч1эт.

Добавим еще один столбец с количеством аппаратных IP-телефонов на каждом этаже здания i, количество определяется произвольно, исходя из общего количества IP-телефонов в здании i (таблица 6.3) и распределяется приблизительно равномерно по этажам здания. Добавим следующий столбец с суммой значений предыдущих двух столбцов - это будет столбец с полученным количеством точек подключения. Затем добавим еще один столбец с разностью значений полученного количества точек подключения и предполагаемым количеством N_ТП1эт (первый столбец) для здания i. Если значение в этом столбце равно 0 или отрицательное, это значит, что емкости участков сети на этаже j здания i хватает для включения всех ТП. Если значение столбца больше 0, то соответствующей емкости недостаточно и необходимо организовать на этом этаже еще m-ое количество участков (m=1 и более, определяется относительно числа 7, например, если разность равна 2, то достаточно m=1, если 9, то необходимо уже m=2). Поэтому для здания i добавим еще один столбец с указанием количества дополнительных участков на всех этажах. Если дополнительные участки не организуются (емкости хватает), в соответствующем столбце ставим 0. Дополнительные участки необходимы, так как нужно обеспечить небольшой резерв. В некоторых зданиях этот резерв будет организован «сам собой» за счет свободной емкости участков на некоторых этажах. В завершение добавим еще один столбец для здания i с общим количеством участков для каждого этажа (из таблицы Таблица 6.2 плюс дополнительные участки). В таблице 6.5 отразим расчеты для каждого здания.

Теперь необходимо распределить рабочие станции и IP-телефоны по участкам. Распределение производим произвольно, приблизительно равномерно, учитывая данные в таблице 6.5. (N_WS_1эт, N_IPTA_1эт, общее количество участков), для каждого здания и этажа.

Распределение рабочих станций (WS) и IP-телефонов сводим в таблицу Таблица 6.6. Число столбцов для участков в таблице выбираем по наибольшему значению столбца общего количества участков для здания i из таблицы Таблица 6.5. На этаже, где каких-либо участков нет, в соответствующей ячейке таблицы ставим прочерк.

Таблица 6.5 - Количество точек подключения на каждом этаже в каждом здании

Здание 1
Этажи, j	N_ТП1эт_j предпол.	N_WS_1эт_j	N_IPTA_1эт_j	N_ТП1эт_j получ.	Дополн. ТП	Дополн. участки	Общее кол-во участков



					-5
					-5
Всего					-
Этажи, j	Здание 2
N_ТП1эт_j предпол.	N_WS_1эт_j	N_IPTA_1эт_j	N_ТП1эт_j получ.	Дополн. ТП	Дополн. участки	Общее кол-во участков



					-3
					-4
Всего					-
Этажи, j	Здание 3
N_ТП1эт_j предпол.	N_WS_1эт_j	N_IPTA_1эт_j	N_ТП1эт_j получ.	Дополн. ТП	Дополн. участки	Общее кол-во участков



					-1

Всего					-
Этажи, j	Здание 4
N_ТП1эт_j предпол.	N_WS_1эт_j	N_IPTA_1эт_j	N_ТП1эт_j получ.	Дополн. ТП	Дополн. участки	Общее кол-во участков
					-2



					-1
Всего					-

Таблица 6.6 - Распределение рабочих станций и IP-телефонов

Здание 1
Этажи, j	Участки, m

WS	IPT	WS	IPT	WS	IPT	WS	IPT





Всего
Этажи, j	Здание 2
Участки, m

WS	IPT	WS	IPT	WS	IPT	WS	IPT


							-	-


Всего

Этажи, j

Здание 3

Участки, m

IPT

Всего

Этажи, j

Здание 4

Участки, m

IPT

Всего

Используя полученную таблицу 6.6, определим полосу пропускания в кбит/с, которая будет выделена каждой WS на каждом участке сети на каждом этаже следующим образом:

	,	(6.12)
где	m - номер участка (из таблицы 6.6);
	j - номер этажа (из таблицы 6.6);
	V_кан = 100 Мбит/с;
	V_IPT = 80 кбит/с;
	K_IPTmj - количество IP-телефонов, включенных в участок m на этаже j (из таблицы 6.6);
	K_WSmj - количество WS, включенных в участок m на этаже j (из таблицы 6.6).

Значения V_уч1_WSmj округляются до 2 знака после запятой. Рассчитанные значения V_уч1_WSmj сведем в таблицу Таблица 6.7, где добавим для каждого участка каждого этажа еще один столбец с разностью V_уч1_WSmj-V_1ПК, которая показывает значение дополнительной полосы пропускания, получаемой каждой станцией, расположенной на участке m этажа j.

Также определим среднее значение V_уч1_WS по каждому участку, а затем - по каждому зданию следующим образом:

	,	(6.13)
	.	(6.14)
где	N_учзд_i - берется из таблицы Таблица 6.5, столбец «Общее количество участков» для здания i;
	V_уч1_WSmj - только что рассчитанные значения из этой же таблицы 5.7.

Число столбцов для участков в таблице выбираем по наибольшему значению столбца общего количества участков для здания i из таблицы 6.5. На этаже, где каких-либо участков нет, в соответствующей ячейке таблицы ставим прочерк. Средние значения округляем до второго знака после запятой (таблица 6.7).

Таблица 6.7 - Расчет полосы пропускания

Здание 1
Этажи, j	Участки, m

Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК





Всего
Средн. знач. по участку	20460,8	20460,8
Средн. знач. по зданию	21741,4
Здание 2
Этажи, j	Участки, m

Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК


	14628,57	11892,57	14617,14	11881,14


Всего	96468,57	82788,57	96473,14	82793,14
Средн. знач. по участку	19293,71	19294,63	20457,6
Средн. знач. по зданию	19877,49

Продолжение таблицы 6.7.

Здание 3
Этажи, j	Участки, m

Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК
	17066,67	14330,67	17053,33	14317,33	14617,14	11881,14	-	-
	17066,67	14330,67	17053,33	14317,33	14628,57	11892,57	-	-
	17053,33	14317,33	17053,33	14317,33	14628,57	11892,57	-	-


Всего	92082,67	78402,67	92055,99	78375,99	84770,28	71074,28
Средн. Знач. по участку	18416,53	18411,2	16954,06
Средн.значпо зданию	19835,44
Здание 4
Этажи, j	Участки, m

Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК	Vуч1WSmj	Vуч1WSmj-V1ПК
	17066,67	14330,67	17066,67	14330,67	14628,57	11892,57	-	-	-	-
	17053,33	14317,33	17053,33	14317,33	14628,57	11892,57	-	-	-	-
	17066,67	14330,67	17053,33	14317,33	14628,57	11892,57	-	-	-	-

									-	-
Всего	97194,67	83514,67	97161,33	83481,33	89893,71	76213,71
Средн. знач. по участку	19438,93	19432,27	17978,74
Средн. знач. по зданию	17163,59

Определим количество свободных портов на участках сети в каждом здании на каждом этаже следующим образом (используем данные таблицы 6.6):

(6.15)

Результаты расчетов сведем в таблицу 6.8. Число столбцов для участков в таблице выбираем по наибольшему значению столбца общего количества участков для здания i из таблицы 6.5. На этаже, где каких-либо участков нет, в соответствующей ячейке таблицы ставим прочерк.

Таблица 6.8 – Количество свободных портов на участках сети

Здание 1
Этажи, j	Участки, m






Всего
Здание 2
Этажи, j	Участки, m

Количество свободных портов на участке


		-


Всего
Здание 3
Этажи, j	Участки, m

Количество свободных портов на участке
		-
		-
		-


Всего

Продолжение таблицы 6.8

Здание 4
Этажи, j	Участки, m

Количество свободных портов на участке
		-	-
		-	-
		-	-

			-
Всего

Определим необходимую полосу пропускания каналов уровня ядра (минимальную и максимальную) в каждом сегменте сети, в Мбит/с, следующим образом (используем данные из таблиц 6.3, 6.4 и 6.7):

	. ,	(6.16)
	.	(6.17)
где	i - номер сегмента (здания)

Рассчитанные значения V_{маг1сег}_imin и V_{маг1сег}_imax (округленные до второго знака после запятой) для каждого сегмента сведем в таблицу Таблица 6.9. В одной строке укажем значения V_{маг1сег}_imin в Мбит/с, в другой - V_{маг1сег}_imax в Мбит/с.

Таблица 6.9 - Полоса пропускания каналов уровня ядра

Параметры	Сегмент, i
				Всего (N_Gbкобщ)
V_{маг1сег}_imin	255,25	255,25	255,63	255,63	-
V_{маг1сег}_imax	2018,74	1845,82		1594,12	-

Определим требуемое количество гигабитных каналов уровня ядра:

(6.18)

В таблицу 6.10 сведем требуемое количество гигабитных каналов от сегментов сети к коммутатору уровня ядра.

Таблица 6.10 - количество гигабитных каналов от сегментов сети.

Параметры	Сегмент, i
		Всего (N_Gbкобщ)
N_Gb_к_i

Использование нескольких гигабитных каналов возможно благодаря наличию в коммутаторах возможности объединения портов или установки нескольких интерфейсных модулей.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8910 11 12 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: