Diferència entre revisions de la pàgina «A2. Paràmetres de mesura»
(→Transmissió de la informació) |
(→Medició) |
||
| (Hi ha 2 revisions intermèdies del mateix usuari que no es mostren) | |||
| Línia 35: | Línia 35: | ||
== Medició == | == Medició == | ||
| − | === Velocitat | + | === Velocitat === |
| − | Per a transmissions digitals, també anomenada '''''capacitat de | + | Per a transmissions digitals la velocitat és defineix com la quantitat d’informació que pot flueix a través d’una connexió en un període de temps determinat. Es mesura en '''bits per segon (bps)''' o múltiples |
| + | |||
| + | La '''velocitat de transferència''' ve determinada per les '''interfícies de xarxa''', també anomenada '''ample de banda''' de la interfície, i correspon a la '''capacitat d'aquesta interfície per senyalitzar les dades (bits) al mitjà físic''' i alhora també la capacitat de rebre-les | ||
| + | |||
| + | '''Important''': Les interfícies de xarxa sempre transmeten les dades exactament a la velocitat indicada, ni més ni menys. Si intentem mesurar el rendiment d'una xarxa normalment obtindrem valors inferiors de velocitat que no signifiquen que la interfície de xarxa funciona malament, sinó que són deguts a altres factors com per exemple els retards que afegeixen el mateixos dispositius per processar les dades, la saturació de la pròpia xarxa, etc... | ||
| − | |||
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). | 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). | ||
| Línia 126: | Línia 129: | ||
Aquesta és una mesura habitual a les especificacions tècniques dels fabricants de commutadors | 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 | + | 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 o Switch Throughput === | ||
| + | |||
| + | Una altra mesura habitual a les especificacions tècniques dels fabricants és la '''tassa de reenviament o rendiment''' (Forwarding rate o Switch Throughput). | ||
| + | Aquesta tassa de reenviament indica la '''quantitat de paquets que pot processar el dispositiu per unitat de temps''', es mesura en '''paquets per segon (pps)''', i pretén expressar el rendiment màxim d'aquest | ||
| − | + | Però tampoc és una mesura massa rellevant perquè s'obté de la '''capacitat del dispositiu sense Full-Dúplex''' (que varia en funció del nombre i tipus de ports) prenent com a unitat de dades '''el paquet més petit possible''' | |
| − | + | En aquest cas no s'ha de tenir en compte el Full-Dúplex perquè un mateix paquet no es pot enviar i rebre alhora. | |
| − | + | ||
| + | Per exemple a una xarxa Ethernet la mida mínima d'una trama és 72 bytes (46bytes de dades). El temps mínim entre trames consecutives (Inter-frame GAP, IFG) és el temps de transmetre 12 bytes (96 bits) | ||
| + | |||
| + | Per tant cada paquet necessita com a mínima el temps de transmetre 84 bytes x 8 bits / 1 byte = 672 bits | ||
| + | |||
| + | Per un commutador amb una capacitat de 52 Gbps, la tassa de reenviament és de 38.68 Mpps | ||
| + | |||
| + | 52 x 1.000.000.000 bps x 1p / 672 bits = 38.68 Mpps | ||
| Línia 167: | Línia 192: | ||
=== Càlcul de temps de transferència === | === Càlcul de temps de transferència === | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| + | Per exemple, per calcular el temps que es trigaria a transferir la informació d’un arxiu de 2 MB en una xarxa Ethernet de 100 Mbps | ||
| − | + | 2 MB = 2 MB x (1024 x 1024 B / 1 MB) x (8 b / 1 B) = 16.777.216 bits | |
| − | T = | + | T<sub>trans</sub> = 16.777.216 b / (100 x 1.000.000 bps) = 12.079.595 b / 100.000.000 bps = 0,168 s |
Revisió de 21:53, 22 ago 2024
torna M7 - Planificació i administració de xarxes
Contingut
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
Per a transmissions digitals la velocitat és defineix com la quantitat d’informació que pot flueix a través d’una connexió en un període de temps determinat. Es mesura en bits per segon (bps) o múltiples
La velocitat de transferència ve determinada per les interfícies de xarxa, també anomenada ample de banda de la interfície, i correspon a la capacitat d'aquesta interfície per senyalitzar les dades (bits) al mitjà físic i alhora també la capacitat de rebre-les
Important: Les interfícies de xarxa sempre transmeten les dades exactament a la velocitat indicada, ni més ni menys. Si intentem mesurar el rendiment d'una xarxa normalment obtindrem valors inferiors de velocitat que no signifiquen que la interfície de xarxa funciona malament, sinó que són deguts a altres factors com per exemple els retards que afegeixen el mateixos dispositius per processar les dades, la saturació de la pròpia xarxa, etc...
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).
| Unitat | Equivalència | Exemple |
| bits per segon (bps) | | |
| Kilobits per segon (Kbps) | 1 kbps = 103 = 1.000 bps | Mòdem 56kbps |
| Megabits per segon (Mbps) | 1 Mbps = 106 = Mega (Milió) bps | ADSL 4Mbps, Ethernet i FastEthernet (10/100 Mbps) |
| Gigabits per segon (Gbps) | 1 Gbps = 109 = mil Giga (1000 milions) bps | Gigabit Ethernet (1000Mbps = 1Gbps) |
| Terabits per segon (Tbps) | 1 Tbps = 1012 = Tera (Milió milions, bilió) 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 o Switch Throughput
Una altra mesura habitual a les especificacions tècniques dels fabricants és la tassa de reenviament o rendiment (Forwarding rate o Switch Throughput).
Aquesta tassa de reenviament indica la quantitat de paquets que pot processar el dispositiu per unitat de temps, es mesura en paquets per segon (pps), i pretén expressar el rendiment màxim d'aquest
Però tampoc és una mesura massa rellevant perquè s'obté de la capacitat del dispositiu sense Full-Dúplex (que varia en funció del nombre i tipus de ports) prenent com a unitat de dades el paquet més petit possible
En aquest cas no s'ha de tenir en compte el Full-Dúplex perquè un mateix paquet no es pot enviar i rebre alhora.
Per exemple a una xarxa Ethernet la mida mínima d'una trama és 72 bytes (46bytes de dades). El temps mínim entre trames consecutives (Inter-frame GAP, IFG) és el temps de transmetre 12 bytes (96 bits)
Per tant cada paquet necessita com a mínima el temps de transmetre 84 bytes x 8 bits / 1 byte = 672 bits
Per un commutador amb una capacitat de 52 Gbps, la tassa de reenviament és de 38.68 Mpps
52 x 1.000.000.000 bps x 1p / 672 bits = 38.68 Mpps
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
Per exemple, per calcular el temps que es trigaria a transferir la informació d’un arxiu de 2 MB en una xarxa Ethernet de 100 Mbps
2 MB = 2 MB x (1024 x 1024 B / 1 MB) x (8 b / 1 B) = 16.777.216 bits
Ttrans = 16.777.216 b / (100 x 1.000.000 bps) = 12.079.595 b / 100.000.000 bps = 0,168 s
