Фрагмент моделирующей программы

* GPSS/PC Program File L1x.GPS. (V 2, # 37349)

*        MODEL OF INFORMATION LINK

* Data transmission system with feedback

* Messages transfer with segmentation on standard packet

* Frame failures take place because of errors

* in forward and backward data link

* X1 - message length;

* X2 - standard segment (information packet) length

* X3 - control packet length

* X4 - probability of error per bit (x 1E-6)

* X5 - propagation delay in channel

* X6 - time-out of frame answerback

* X7 - time of modeling

* X8 - number of transmission frame

* X9 - counter of transmission messages

* X10 - counter of receive segment on destination point

* X11 - counter of received data

* X12 - number of next frame on destination point

* X13 - counter of prepered segment

* X14 - counter of received date in cycle

* P1 - storage of start time for transmission message

* P2 - number of segment in message

 

* P3 - total number of segment in message

* P4 - packet length

* P5 - storage of start time for transmission frame

* P6 - error flag (0 - error-free, 1 - error frame)

* P7 - tipe of control frame (1 - RR, 0 - REJ)

* P8 - frame number

* P9 - frame transmission flag (0 - no, 1 - yes)

20	INITIAL	X1,2000; message length
30	INITIAL	X2,512; standard packet length
40	INITIAL	X3,48; length of control packet
50	INITIAL	X4, 1000; probability of error
60	INITIAL	X5,800; propagation delay
70	INITIAL	X6,1500; time-out of answerback
75	INITIAL	X7,100000; time of modeling
80	INITIAL	X8,0
85	INITIAL	X9,0
90	INITIAL	X10,1
93	INITIAL	X11,0
94	INITIAL	X12,1
95	INITIAL	X13,0
96	INITIAL	X14,0
100	BUF1	STORAGE 3; buffer for window
110	BUF2	STORAGE 1
120	LKF	VARIABLEX1@X2; length of non-standard packet
130	LKI	VARIABLEX1/X2; number of standard packet
140	LKS	VARIABLEX1/X2+1; number of packet
150	LKY	VARIABLEP3-1; number of packet - 1
160	LKX	VARIABLEX1/X2-1; number of copy
170	TKC1	VARIABLEP4+48; information frame length
180	TKC2	VARIABLEX3+48; control frame length
190	P_ER1	VARIABLEV$TKC1#X4/1000; probability of
200	P_ER2	VARIABLEV$TKC2#X4/1000; error per frame
211	HOM_R	VARIABLEX12-1; acknowledge frame number
212	CYCLE	VARIABLE(X2+48)+X5+(X3+48)+X5; stand.cycle
213	R_CICLE	VARIABLEX14#100/V$CYCLE; relative rate
220	TIME	TABLE  MP5,0,300,20; frame delivery time
230	TIM_M	TABLE  MP1,0,4000,8; message delivery time
240	RATE	TABLE  V$R_CYCLE,0,10,10; relative rate

 

8.2. Исследование шинной ЛВС с методом доступа МДКН/ОК

Цель работы: исследование характеристик шинной локальной вычисли- тельной сети (ЛВС), использующей множественный доступ с контролем несу- щей и обнаружением конфликтов (МДКН/ОК). Для исследования используется имитационная модель ЛВС.

 

Общие сведения

Шинные ЛВС наряду с кольцевыми являются одними из самых распро- страненных типов локальных сетей. В шинных ЛВС применяются различные методы доступа: простая ALOHA, тактированная ALOHA, непрерывный мно- жественный доступ с контролем несущей (МДКН), ненастойчивый МДКН, так- тированный МДКН, МДКН с обнаружением конфликтов (МДКН/ОК).

Метод МДКН/ОК является наиболее совершенным и применяется в ши- роко распространенных ЛВС типа Ethernet.

При методе МДКН/ОК каждый из абонентов прослушивает канал (шину) до того, как приступит к передаче. После освобождения канала абоненты могут приступить к передаче своего пакета. Из-за разницы в задержке распростране- ния (наличия «окна конфликтов») два и более абонентов могут начать передачу в одно время, что приводит к наложению пакетов в шине и их искажению. При МДКН/ОК вводится прослушивание шины как до начала передачи (контроль несущей), так и во время передачи (обнаружение наложения). Каждый из от- правителей, обнаружив наложение, сразу же прекращает передачу. При этом потерянное на конфликт время будет сравнительно небольшим по сравнению с общим временем передачи пакета.

После прекращения передачи конфликтующие абоненты повторяют по- пытку передачи своих пакетов через случайным образом сформированные тайм-ауты (для минимизации возможности нового конфликта). Если при по- вторной попытке снова возникает конфликт, то снова выбирается случайный период ожидания, но большего размера и т. д. После определенного числа по- пыток передать пакет устройство прекращает передачу и сообщает пользовате- лю о невозможности передачи.

Наиболее распространенным является экспоненциальный алгоритм от- срочки передачи. Время задержки определяется в условных единицах, равных 51,2 мкс (эта величина больше типичной круговой задержки в шине ЛВС). Диа- пазон генерируемых случайных чисел в течение первых 10 попыток изменяется экспоненциально от (0,1) до (0,1023). С 11-й по 16-ю попытку диапазон остает- ся неизменным (0,1023). Если 16-я попытка заканчивается неудачно, то каналь- ный уровень отказывается от передачи пакета и оповещает об этом верхний протокольный уровень. Обычно это связано с нарушением кабеля.

Описание работы

В данной работе используется имитационная модель шинной ЛВС с ме- тодом МДКН/ОК с изменяющимся числом (N) абонентских станций.

Модель имитирует поступление пакетов в соответствии с заданными за- коном и средней интенсивностью от абонентов для передачи их по ЛВС.

Модель позволяет собирать статистические данные о буферных накопи- телях как отдельных абонентских станций (АС), так и о суммарном объеме накопившейся не обслуженной нагрузки.

На модели могут быть получены характеристики загрузки шины ЛВС. Определяются также временные характеристики процесса доставки пакетов по ЛВС.

 

Входными переменными модели являются:

• число абонентских станций ЛВС;

• среднее время между моментами поступления пакетов от абонента (в модели принят экспоненциальный закон для потока входящей нагрузки);

• среднее время передачи пакета по шине (предполагается, что длитель- ность передачи распределена экспоненциально);

• длительность интервала конфликтов в шине;

• время моделирования.

Порядок выполнения работы

В таблице исходных данных приведены основные параметры исследуе- мой кольцевой ЛВС. Исходные данные вводятся в модель в интерактивном ре- жиме в начале прогона.

Производится серия имитационных экспериментов с целью получения основных характеристик ЛВС при различном числе подключенных АС. Коли- чество абонентов меняется в пределах 3–50.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Основные параметры ЛВС при каждом из экспериментов:

• загрузка шины ЛВС (см. параметр AVE.C. в статистике STORAGE BUS);

• среднее время доставки пакета (см. параметр MEAN в статистике TABLE TPAC);

• средняя длина очереди у абонента (см. параметр Х9/1000);

• среднее число попыток на одну успешную передачу пакета (см. пара- метр Х8/1000);

• число отказов в передаче пакетов (см. параметр Х3).

2. Зависимости времени доставки пакета (T дост), коэффициента загрузки шины (ρ), среднего объема данных в буферном накопителе абонентской стан- ции (V АС ) и числа попыток передачи (K поп) от текущего числа АС в ЛВС (N АС),

то есть: T дост = f (N АС); ρ= f (N АС); V АС = f (N АС); K поп = f (N АС).

3. Выводы по результатам моделирования.

 

Таблица 8.2

Исходные данные для проведения экспериментов