Для расчета общей избыточности трафика современного абонента было проведено моделирование ситуации пользования популярными сервисами посредством сети Интернет.
Дано:
Эксперимент №1. Просмотр видео посредством ресурса YouTube
Эксперимент №2. Пользование услугами электронной почты посредством ресурса gmail.com и mail.ru (просмотр и отправка сообщения)
Эксперимент №3. Общение в социальных сетях с использованием графических элементов
Цепочка исследуемых протоколов – НТТР-ТСР(UDP)-IP-Ethernet
Расчетная часть:
На канальном уровне величина избыточности, вносимой протоколами сетевого и транспортного уровней, определяется отношением избыточности, вносимой каждым протоколом, к общему объему трафика за сессию.
По итогам проведенных экспериментов (общение в социальных сетях, просмотр почты, просмотр новостей) в таблице 1 представлены исходные данные для расчета общей избыточности трафика.
Входные данные Таблица 1
Наименование эксперимента |
Средняя длина пакета в сети Ethernet |
Количество пакетов TCP, % |
Количество пакетов UDP, % |
Общее количество пакетов |
Общение в соц. сетях |
565,3 |
69,85% |
19,44% |
40732 |
Просмотр почты |
543,8 |
72,53% |
18,71% |
80760 |
Просмотр видео на YouTube. |
405,3 |
56,98% |
24,77% |
27394 |
Избыточность на канальном уровне, вносимая протоколами сетевого и транспортного уровней, для одного пакета вычисляется согласно формуле:
, где
Общая избыточность трафика определяется отношением количества избыточных байт к общему количеству байт за сессию и вычисляется согласно формуле:
Результаты расчета значений общей избыточности трафика Таблица 2
Наименование эксперимента |
(в случае ТСР) |
(в случае ) |
|
Общение в соц. сетях |
7,08% |
4,95% |
5,91% |
Просмотр почты |
7,36% |
5,15% |
6,29% |
Просмотр видео на YouTube. |
4,7% |
3,29% |
4,44% |
Таким образом, по приведенным в таблице 2 данным видно, что общая избыточность трафика на канальном уровне в среднем составляет от 3 до 8%.
В соответствии с методикой расчета избыточности трафика абонента вычисляем
При анализе сетевого трафика были получены данные по распределению количества пакетов по основным протоколам сетевого (IP), транспортного (TCP/UDP) и прикладного (HTTP) уровней, приведенные в таблице 3 и на диаграмме 1.
Распределение пакетов по протоколам Таблица 3
Количество пакетов |
Эксперимент 1 |
Эксперимент 2 |
Эксперимент 3 |
Всего за сессию |
180366 |
71379 |
36732 |
IP |
178268 |
67642 |
35107 |
TCP |
172866 |
63488 |
30984 |
UDP |
4942 |
5400 |
3938 |
HTTP |
1999 |
2123 |
4129 |
Рис.1 Диаграмма распределения пакетов по протоколам
Для протокола прикладного уровня (HTTP) был проведен анализ количества пакетов для каждого из методов, а также были рассчитаны средние размеры заголовков пакетов.
По имеющимся данным были рассчитаны значения избыточности, вносимой заголовками каждого из уровней. Данные расчетов приведены в таблице 4.
Избыточность трафика современного абонента Таблица 4
Уровень протокола |
Эксперимент 1 |
Эксперимент 2 |
Эксперимент 3 |
Сетевой/транспортный/прикладной |
25,82% |
30,18% |
29,34% |
Прикладной |
8,76% |
9,42% |
9,21% |
Список литературы
Интернет в Ethernet. Семенов Ю.А. (ГНЦ ИТЭФ)// http://book.itep.ru/1/intro1.htm
RFC 895 A Standard for the Transmission of IP datagrams over experimental Ethernet networks// J.Postel Apr. 1984
Архитектура компьютерных систем и сетей: Учеб. пособие / Т.П. Барановская, В.И. Лойко и др.; под ред. В.И. Лойко. – М.: Финансы и статистика, 2003. – 256 с.: ил.
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации / В. Л. Бройдо – СПб.: Питер, 2003. – 688 с.: ил.
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. / А. П. Пятибратов, Л. П. Гудыно, А. А. Кириченко; Под ред. А. П. Пятибратова – М.: Финансы и статистика, 2004. – 512с.: ил.