Обеспечение требуемой пропускной способности - Канал передачи данных и Интернет

Используемый на текущий момент в транспортной сети стандарт Gigabit Ethernet, не способен обеспечивать требуемую пропускную способность 1494 Мб/с. Для решения данной проблемы можно воспользоваться следующими вариантами:

    А) объединение двух физических каналов стандарта GE в один логический по технологии агрегации каналов LACP 802.3ae. Б) переход на более скоростной стандарт 10 Gigabit Ethernet.

В первом случае, объединение двух гигабитных каналов позволило бы нам создать оптимальный канал передачи. С одной стороны, обеспечивалась бы требуемая пропускная способность с максимальным запасом 600 Мб/с, с другой стороны, изменения не затронули бы уровень DWDM, который обеспечивает передачу информации со скоростью 2,5 Гб/с соответствующей уровню STM-16.

Второй вариант является более радикальным и предполагает изменения, как на уровне транспорта, так и на уровне DWDM, что потребует больших капиталовложений, но при этом даст 6-ти кратный запас по емкости, по сравнению с первым вариантом, что позволит увеличить среднюю скорость подключения абонента и повысить качество обслуживания.

Проведя дополнительный анализ функциональности DWDM оборудования, было выявлено следующее: DWDM мультиплексор Huawei Metro 6100 не поддерживает стандарт объединения каналов LACP 802.3ae и способен мультиплексировать только два различных канала передачи Gigabit Ethernet, что полностью исключает первый вариант модернизации; для реализации второго варианта, необходимо заменить только терминальные платы включения клиентского оборудования на платы, поддерживающие стандарт 10GE, переключение линейного интерфейса со скорости 2,5 Гб/с (STM-16) на 10 Гб/c (STM-64) производится программным путем и не требует установки дополнительного оборудования, а также исключает изменения в оптическом тракте передачи, за счет оптимального разнесения оптических каналов 100 ГГц.

При выборе в качестве канальной технологии 10GE, коэффициент использования канала в направлении самого нагруженного направления составит (/10000)*100%, что оказывается не выгодным с точки зрения затраченных и не используемых ресурсов сети. Запас по пропускной способности магистрального канала позволяет расширить базу абонентов, увеличить среднюю скорость подключения абонента, увеличить число абонентов VoIP, увеличить число каналов IPTV, а так же предоставлять выделенный широкополосный доступ корпоративным клиентам с гарантированным качеством обслуживания для организации виртуальных частных сетей между удаленными филиалами провайдера.

Исходя из того, что наибольшей популярностью среди абонентов пользуется услуга доступа в Интернет, определим среднюю скорость подключения абонента для текущей емкости абонентской базы, с учетом того что нагрузка VoIP и число каналов IPTV останутся прежними.

Расчет будем вести аналогично методикам, описанным в разделе 1, с учетом того, что входными данными будет являться имеющаяся пропускная способность магистрального канала 10 Гб/с, а неизвестным - максимальная нагрузка по услуге подключения к сети Интернет.

Пропускная способность канала с учетом требуемых пропускных способностей для VoIP и IPTV составит:

С=10000-(+)=10000-(47,72+211,21)=9741,07 (Мб/с)

По формулам 1.1 и 1.2 определим максимальное значение нагрузки на канал передачи, при котором задержки не превысят 30мс. Расчет будем вести для pЄ[0,6:1), с шагом 0,1, результаты приведены в таблице 2.1.1.

Таблица 2.1.1 - Результаты расчета параметров QoS

Y, Мб/с

Л, пак/с

C, Мб/с

М, пак/с

P

X, пак

T, с

5844,64

487137

9742,73

811895

0,6

297

0,000367

6818,74

568326,5

9742,73

811895

0,7

8539

0,010518

7792,85

649516

9742,73

811895

0,8

640001

0,788281

8766,96

730705,5

9742,73

811895

0,9

?

727,2985

Как видно из таблицы 2.1.1, разрешенное значение нагрузки лежит в пределах от 6818,74 Мб/с до 7792,85 Мб/с.

Рассчитаем параметр нагрузки для pЄ[0,7:0,8], с шагом 0,01, результаты расчетов приведены в таблице 2.1.2.

Таблица 2.1.2 - Результаты расчета параметров QoS

Y, Мб/с

Л, пак/с

C, Мб/с

М, пак/с

P

X, пак

T, с

6818,749

568229,2

9741,07

811756

0,7

8539

0,01052

6916,16

576346,8

9741,07

811756

0,71

12437

0,015322

7013,57

584464,3

9741,07

811756

0,72

18292

0,022534

7110,981

592581,9

9741,07

811756

0,73

27186

0,033491

7208,392

600699,4

9741,07

811756

0,74

40870

0,050348

7305,803

608817

9741,07

811756

0,75

62208

0,076635

7403,213

616934,6

9741,07

811756

0,76

95977

0,118235

7500,624

625052,1

9741,07

811756

0,77

150281

0,185132

7598,035

633169,7

9741,07

811756

0,78

239150

0,294608

7695,445

641287,2

9741,07

811756

0,79

387402

0,477241

7792,856

649404,8

9741,07

811756

0,8

640001

0,788415

Из полученных результатов нам видно, что для обеспечения требуемых параметров QoS, которым должны отвечать сети I класса, максимальная нагрузка услуги подключения Интернет и передачи данных должна составить не более y=7110,98 Мб/с.

Из расчета пропускной способности необходимо исключить пакеты заголовков Ethernet и MPLS-TP - служебные данные.

Таким образом, конечное значение максимально возможной нагрузки составит:

Y=6892,91 Мб/с,

Причем необходимо использовать буфер размером x=27186 пакетов.

Современное оборудование 10GE может иметь размер буфера на порт до 64 МБ.

Рассчитав максимально возможную нагрузку на канал передачи данных и Интернет, определим среднюю скорость подключения абонента по формуле 2.1.1.

Используя методику [13], рассчитаем нагрузку для услуги передачи данных и доступа в сеть Интернет по следующей формуле:

, (2.1.1)

Где N - количество абонентов, подключенных к услуге передачи данных и доступа в сеть Интернет;

- средняя скорость подключения абонента, МБ/с;

- время, необходимое для приема среднемесячного объема данных на максимальной скорости доступа, сутки;

30 - среднее количество суток в месяце.

По данным оператора количество абонентов подключенных к услуге предоставления доступа в сеть Интернет составляет 5240 абонентов, причем максимальная емкость подключения составляет 6799 абонентов за счет свободных портов. Объем потребляемого трафика абонентами в направление Б за самый нагруженный месяц - V = 34000,9 ГБ. Средняя скорость подключения одного абонента составляет =1 Мб/с.

Рассчитаем интенсивность нагрузки потребляемого трафика абонентами, подключенными к услуге передачи данных и Интернет (формула 2.1.1):

=((V/)*8)/*

Примем, что при увеличении средней скорости подключения на 1 Мб/с, объем потребляемого трафика одним пользователем вырастает на 100% от потребляемого объема при скорости подключения 1 Мб/c.

Рассчитаем данный объем исходя из входных данных оператора:

, МБ (2.1.2)

Где - потребляемый объем трафика абонентом, при скорости подключения 1 Мб/с;

V - объем потребляемого трафика абонентами в пункте Б, за самый нагруженный месяц в году;

- число подключенных абонентов к услуге передача данных и Интернет.

Составим таблицу зависимости создаваемой пользователями нагрузки на магистральный канал, от средней скорости подключения. Емкость абонентской базы по заданию от оператора оставим прежней N=5240 аб. Результаты представим в таблице 2.1.3.

Таблица 2.1.3 - Зависимость нагрузки от скорости подключения

Средняя скорость подключения, МБ/с

Объем потребляемого трафика одним пользователем/месяц, МБ

Нагрузка на магистральный канал, Мб/с

1

64885,4979

1049,382744

2

129770,9958

2098,765488

3

194656,4937

3148,148231

4

259541,9916

4197,530975

5

324427,4895

5246,913719

6

389312,9874

6296,296463

7

454198,4853

7345,679207

8

519083,9832

8395,061951

9

583969,4811

9444,444694

10

648854,979

10493,82744

11

713740,4769

11543,21018

12

778625,9748

12592,59293

13

843511,4727

13641,97567

14

908396,9706

14691,35841

15

973282,4685

15740,74116

16

1038167,966

16790,1239

17

1103053,464

17839,50665

18

1167938,962

18888,88939

19

1232824,46

19938,27213

20

1297709,958

20987,65488

Таким образом, для того что бы обеспечить требуемую задержку в 40 мс и не превысить нагрузку в 6799,646 Мб/с на магистральный канал, необходимо установить среднюю скорость подключения абонента 6 Мб/с, что позволит подключать как юридических клиентов так и физических лиц, варьируя скорость подключения в широких пределах.

Похожие статьи




Обеспечение требуемой пропускной способности - Канал передачи данных и Интернет

Предыдущая | Следующая