“ 1 Erlang” สำหรับการรับส่งข้อมูลเครือข่ายคืออะไร

ฉันเข้าใจ (หรืออย่างน้อยฉันเชื่อว่าฉัน) แนวคิดของหน่วยโหลด Erlang เมื่อใช้กับการสื่อสารด้วยเสียง การสื่อสารด้วยเสียงเกิดขึ้นแบบเรียลไทม์และวัดเทียบกับเรียลไทม์ดังนั้นโดยธรรมชาติเราสามารถแบ่งปริมาณการรับส่งข้อมูลเสียงทั้งหมดที่ระบบจัดการ (วัดเป็นนาที) ในระยะเวลาหนึ่งตามระยะเวลาของเวลานั้น (เช่นกัน วัดเป็นหน่วยนาที) และรับโหลดแฟคเตอร์ไร้มิติที่เรียกว่า Erlang โดยทั่วไปเสียง 60 นาทีในเวลา 60 นาทีคือ 1 Erlang

แต่เราจะนำหน่วย Erlang นี้ไปใช้กับการรับส่งข้อมูลได้อย่างไร เราแบ่งอะไรจากอะไร 1 Erlang สำหรับเครือข่ายข้อมูลคืออะไร มันใช้งานได้จริงเหรอ? เหตุผลที่ฉันถามคือฉันเห็นสูตรต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ Erlang (Erlang-B และ Erlang-C) ที่ใช้ในการวิเคราะห์โหลดของเครือข่ายข้อมูล แต่ฉันมีเวลายากที่จะใช้แนวคิดของหน่วย Erlang กับเครือข่ายที่ปริมาณการใช้งานไม่ได้วัดเป็นหน่วยเวลา

ปัญหาระดับสูงกว่าที่ฉันกำลังทำอยู่คือการประมาณของการโหลดบนอุปกรณ์ที่รองรับการรับส่งข้อมูลเสียงและข้อมูลพร้อมกัน และการรับส่งข้อมูลในกรณีนี้คือปริมาณการใช้งานอินเทอร์เน็ตทั่วไปซึ่งไม่ได้เชื่อมโยงกับการสื่อสารด้วยเสียง แต่อย่างใด ตัวอย่างเช่นพิจารณาสถานีฐานโทรศัพท์มือถือ AKA ไซต์เซลล์ อุปกรณ์มีช่องทางอิสระสำหรับการจัดการทราฟฟิกเสียงและข้อมูล วิธีหนึ่งที่จะประเมินภาระใน Erlangs สำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวถ้าเป็นไปได้ทั้งหมด? เรานำการเข้าชมประเภทต่างๆมาสู่การวัดร่วมที่มีความหมายในทางปฏิบัติได้อย่างไร

พื้นหลัง

Erlangขนาดโหลดบนสลับวงจรการเชื่อมโยง การอ้างถึงหน้าของ Russ Rowlett :

erlang เป็น "หน่วย" ไร้มิติที่แสดงถึงความหนาแน่นของการโทรหนึ่งวินาทีต่อวินาที (หรือหนึ่งชั่วโมงต่อชั่วโมง ฯลฯ )

นิยามคลาสสิกของErlangรับการพัฒนาในช่วงต้นทศวรรษ 1900 โดยศาสตราจารย์AK Erlang คำจำกัดความของ Erlang ใช้ไม่ได้กับการรับส่งข้อมูลโดยทั่วไปเนื่องจากไม่มีคำจำกัดความมาตรฐานของ "การโทร" ในการรับส่งข้อมูลและไม่มีการปิดกั้นการโทรเหมือนที่คุณจะพบในลิงก์Circuit-Switched หากเรามีข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับเครือข่ายข้อมูลและประเภทของการโทรเราสามารถวางระบบการวัดในเครือข่ายข้อมูลได้

Erlang-B และ Erlang-C วิวัฒนาการมาจากการวิเคราะห์แบบดั้งเดิมของเครือข่ายสวิตช์วงจร พวกเขายังสามารถปรับให้ใช้ในเครือข่ายข้อมูล

ถาม & ตอบ

คำถามที่ 1

• Q1 : สิ่งนี้มีผลกับการรับส่งข้อมูลอย่างไร
• A1 : ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดว่าการโทรคืออะไรแบนด์วิดท์ที่ใช้โดยการโทรและเกณฑ์สำหรับการบล็อกการโทร โดยปกติคุณกำหนดแบนด์วิดธ์ต่อการโทรข้อมูลโดยอ้างอิงเท่าใด bandwidth มีการบริโภคโดยเสียง Codecในคำถาม

คำถามที่ 2

• Q2 : เราแบ่งอะไรจากอะไร
• A2 : หากคุณถามเกี่ยวกับการคำนวณErlangพื้นฐานอย่างเคร่งครัดดูด้านล่าง Erlang-B และ Erlang-C นั้นง่ายกว่าเล็กน้อยที่จะนำไปใช้กับเครือข่ายข้อมูลเนื่องจากการจัดคิวพลวัตที่ใช้ร่วมกันกับเครือข่ายสวิตช์และวงจร

สำหรับวัตถุประสงค์ในการคำนวณ Erlang พื้นฐาน ... อันดับแรกสมมติว่าเสียงได้รับความสำคัญอย่างสมบูรณ์ในเครือข่ายข้อมูลที่เป็นปัญหา ต่อไปเรามากำหนดประเภทของลิงค์ที่เรากำลังติดต่อด้วย (เพราะค่าใช้จ่ายในการโทรบนอีเธอร์เน็ตนั้นแตกต่างจากลิงค์Packet-over-SONET ) สุดท้ายให้เรากำหนดเกณฑ์การปฏิเสธการรับสาย ... วิธีที่ง่ายที่สุดคือการโทรนั้นถูกปฏิเสธหากคุณไม่มีแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้นเพียงพอสำหรับการโทรอีกครั้ง (อ้างอิงตัวแปลงสัญญาณเสียง )

หลังจากที่คุณกำหนดขอบเขตเหล่านั้น ...

• C คือความจุทั้งหมด (เป็นบิตต่อวินาที) ที่ใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลด้วยเสียง
• A คือแบนด์วิดท์ที่ใช้โดยการโทรเพียงครั้งเดียว (อ้างอิงVoice Codec s)

สูตรการคำนวณความจุ Erlang (ต่อหน่วยเวลา) ...

Erlang capacity (per unit of time) = C / A

ลองใช้สิ่งนี้กับลิงก์อีเทอร์เน็ต 100Mbps โดยใช้การโทรด้วยเสียงG.729 (เช่น 39200 bps ต่อการโทร)

• C = 100000000
• A = 39200

ความจุ Erlang สูงสุดของลิงค์ FastEthernet (โดยใช้การโทรG.729ซึ่งสันนิษฐานว่ามีลิงก์ 100%):

100000000 bps / 39200 bps = 2551.02 Erlangs

สมมติฐานแบนด์วิดท์ :

สมมติฐานของฉันเกี่ยวกับแพ็คเก็ตG.729 (อ้างอิงหมายเลขVoice Codecของ Cisco ) ...

• อีเธอร์เน็ตค่าใช้จ่ายระหว่างเฟรม - บทนำ , SFD , IFG : 20 ไบต์
• ส่วนหัวEthernet II และ CRC: 18 ไบต์
• ส่วนหัวIP v4: 20 ไบต์
• ส่วนหัวUDP : 8 ไบต์
• ส่วนหัวRTP : 12 ไบต์
• G.729 Voice Payload: 20 Bytes

Total G.729 ethernet frame (รวมถึง overhead ทั้งหมด): 98 Bytes

แบนด์วิดธ์รวมของG.729ผ่านทางอีเธอร์เน็ต:

50 G.729 packets/sec * 98 Bytes/G.729 packet * 8 bits/Byte =  39200 bits/second

หมายเหตุ: ฉันใช้เสรีภาพในการปรับเปลี่ยนแบนด์วิดท์ที่ระบุไว้ของ Cisco ที่ 31.2Kbps ต่อการโทรG.729เพราะพวกเขาปล่อยให้อีเธอร์เน็ตกำหนดค่าใช้จ่ายในจำนวนนั้น วิธีที่ง่ายที่สุดในการแสดงให้เห็นสิ่งนี้โดยไม่ทำให้คณิตศาสตร์ซับซ้อนมากขึ้นคือการรวมค่าใช้จ่ายอีเธอร์เน็ตระหว่างเฟรมในG.729แบนด์วิดท์ที่ใช้

คำถามที่ 3

• Q3 : การรับส่งข้อมูลหนึ่ง Erlang คืออะไร
• A3 : ตอนนี้อาจเห็นได้ชัด ... ขึ้นอยู่กับวิธีการโทรผ่านเครือข่ายข้อมูล