Revisió del 20:48, 22 ago 2024

torna M7 - Planificació i administració de xarxes

Transmissió de la informació

Tipus de transmissió

La transmissió de dades a les comunicacions de xarxa es pot classificar de diverses maneres, tot seguit s'indiquen algunes

Segons la naturalesa de la senyal:

• Analògica: Senyal sinusoidal continua, ràdio, WiFi
• Digital: senyal polsos, discontinua, Ethernet

Segons el sentit de la transmissió:

• Símplex: En un sentit, TV
• Half-Dúplex: En ambdós sentits però no alhora, Walky-Talky
• Full-Dúplex: (Simultàniament en ambdós sentits, telèfon)

Segons el nombre de senyals simultànies:

• Sèrie: Només una senyal a cada moment, USB
• Paral·lel: Vàries senyals a la vegada, Música, més difícil de gestionar la sincronització de les senyals concurrents, sobretot a llargues distàncies

Segons el tipus de mitjà físic:

• Guiades: Les dades senyalitzades són conduïdes dins el mitjà, cable de coure o fibra òptica
• No guiades: El mitjà només serveix de suport però no condueix les dades senyalitzades, l'aire o el buit, Wi-Fi, telefonia

Medició

Velocitat de transferència

Per a transmissions digitals, també anomenada capacitat de transferència, es defineix com la quantitat d’informació que pot fluir (Important : No la que flueix realment) a través d’una connexió en un període de temps determinat.

Es mesura en bits per segon (bps) o múltiples.

El factor de les unitats de mesura de la velocitat és en base 10 (10^3 = 1.000) a diferència de l'emmagatzematge de dades que és en base 2 (2^10 = 1.024).

Aspectes a destacar:

• És finita
• No és gratuïta
• La demanda augmenta ràpidament

Alguns factors que poden influir en la velocitat són:

• El nombre d’usuaris.
• Els dispositius de xarxa. (Per exemple targetes de xarxa ràpides en una instal·lació amb cablejat que no les suporta o al revés, usar concentradors enlloc de commutadors).
• El tipus de dades que es transfereixin. (Per exemple una xarxa on s’intercanviïn documents de vídeo anirà més carregada que una altra igual on els usuaris només transfereixin textos).

Analogia 1. Sistema de canonades d’aigua.

Podem dir que la capacitat de transferència és similar a l’amplada d’una canonada. A més amplada més aigua pot transportar.

Exemple. Aleshores la els següents elements de xarxa els podríem associar així

Informació -> Aigua

Host -> Les cases dels usuaris

Repetidor -> Una vàlvula

Un Hub -> Una canonada que es divideix en vàries que van a una casa

Un switch -> Idem però amb claus de pas

Analogia 2. Autopistes i carreteres.

També podríem dir que la capacitat de transferència és similar a una carretera. A més carrils més cotxes hi poden circular.

Exemple. Aleshores la els següents elements de xarxa els podríem associar així

Informació -> Cotxes

Host -> Els destins dels conductors

Internet -> Autopistes (Més capacitat i velocitat)

LAN -> Els carrers de cada poble o ciutat

Protocols -> Normes de circulació

La unitat bàsica de la capacitat de transferència és el bit per segon (bps).

Capacitat del Switch. Switch capacity

Aquesta és una mesura habitual a les especificacions tècniques dels fabricants de commutadors

Correspon al valor agregat de la velocitat de tots els ports d'un commutador funcionant a la seva màxima velocitat. Per tant si el port pot funciona en Full-Dúplex s'afegeix dues vegades la seva velocitat

Per exemple, un commutador de 24 ports FastEthernet (100 Mbps) i 2 ports GigabitEthernet (1.Gbps) té la següent capacitat

24 x 100 Mbps x 2 + 2 x 1.000 Mbps x 2 = 6.800 Mbps = 6,8 Gbps

Aquest valor no té massa rellevància, és més aviat un valor publicitari. Els commutadors amb més ports tenen major capacitat però això no vol dir que siguin millors.

Per intentar incrementar aquest valor alguns fabricants inclouen ports que no són pròpiament de xarxa com per exemple els ports dedicats a l'apilament de commutadors (stacking).

Tassa de reenviament. Forwarding rate

A vegades als commutadors i encaminadors s'indica un paràmetre anomenat tassa de reenviament (forwarding rate), i es mesura en paquets per segon (pps)

En realitat és una mesura poc indicativa de la capacitat del dispositiu perquè s'obté de la suma de la capacitat de reenviament de tots els ports prenent com a unitat de dades (paquet), el paquet més petit possible (Ethernet, 46bytes de dades).

Temps. Retard. Latència

Qualsevol comunicació en una xarxa triga un cert temps des de que l'emissor comença a transferir les dades fins que li arriben al receptor

En una transferència de dades entre un emissor i un receptor en una xarxa es poden diferenciar 3 tipus diferents de retards:

• Retard de transmissió: El temps que triga la interfície de xarxa a senyalitzar les dades al mitjà. Depèn de la velocitat de transferència de la interfície i de la quantitat de dades

Temps (Trans.) = Dades (bits) / velocitat interfície (bps)

• Retard de propagació: El temps que triguen les dades a propagar-se pel mitjà. Depèn de la velocitat de la senyal al mitjà (60% ~ 70% de la velocitat de la llum: 2·10^8 m/s) i de la longitud del mitjà. Aquest temps només és significatiu per a enllaços molt llargs, a les comunicacions a les xarxes locals és menyspreable en molts casos

Temps (Prop.) = Distància / Velocitat de propagació

• Retard de processament: El temps que cada dispositiu necessita per processar les dades

La latència a una comunicació de xarxa és la suma dels diferents retards fins arribar al seu destí o també el temps que triguen les dades a transferir-se fins al destí. Un dels objectius clau és minimitzar aquesta latència.

Cada dispositiu de xarxa que s'afegeix entre emissor i receptor d'una comunicació incrementa la latència (afegeix un retard).

Càlcul de temps de transferència

Temps de transferència teòric T_t = Mida del fitxer / Ample de banda

Temps real de transferència T_r = Mida del fitxer / Tassa de transferència

Sempre T_r > T_t

És molt important anar amb compte amb les unitats per realitzar els càlculs.

Exemple: Quan de temps trigaríem a transferir la informació d’un disquet (1,44 MB) en una xarxa Ethernet de 10 Mbps amb una tassa de transferència de 4,6 Mbps?

Primer cal unificar unitats calculant el mida en bits del fitxer

1,44 MB = 1,44 MB * (1024 * 1024 B / 1 MB) = 1509950 B * (8 b / 1 B) = 12.079.595 bits

I ara ja podem calcular el temps

T = 12.079.595 b / 4,6 Mbps = 12.079.595 b / 4.600.000 bps = 2,6 s

I el temps mínim teòric que podríem trigar si la xarxa funcionés al màxim de la seva capacitat?

T = 12.079.595 b / 10 Mbps = 12.079.595 b / 10.000.000 bps = 1,2 s