Как найти характеристику сети

Характеристики сети

Главным требованием,
предъявляемым к сетям, является выполнение
сетью ее основной функции — обеспечение
пользователям потенциальной возможности
доступа к разделяемым ресурсам всех
компьютеров, объединенных в сеть.

Все остальные
требования — производительность,
надежность, совместимость, управляемость,
защищенность, расширяемость и
масштабируемость — связаны с качеством
выполнения этой основной задачи.

Хотя все эти
требования весьма важны, часто понятие
«качество обслуживания» (Quality of Service,
QpS) компьютерной сети трактуется более
узко — в него включаются только две самые
важные характеристики сети —
производительность и надежность.

Независимо от
выбранного показателя качества
обслуживания сети существуют два подхода
к его обеспечению. Первый подход,
очевидно, покажется наиболее естественным
с точки зрения пользователя сети. Он
состоит в том, что сеть (точнее,
обслуживающий ее персонал) гарантирует
пользователю соблюдение некоторой
числовой величины показателя качества
обслуживания. Например, сеть может
гарантировать пользователю А, что любой
из его пакетов, посланных пользователю
В, будет задержан сетью не более, чем на
150 мс. Или, что средняя пропускная
способность канала между пользователями
А и В не будет ниже 5 Мбит/с, при этом
канал будет разрешать пульсации трафика
в 10 Мбит на интервалах времени не более
2 секунд. Технологии frame relay и АТМ позволяют
строить сети, гарантирующие качество
обслуживания по производительности.

Второй подход
состоит в том, что сеть обслуживает
пользователей в соответствии с их
приоритетами. То есть качество обслуживания
зависит от степени привилегированности
пользователя или группы пользователей,
к которой он принадлежит. Качество
обслуживания в этом случае не гарантируется,
а гарантируется только уровень привилегий
пользователя. Такое обслуживание
называется обслуживанием best
effort — с
наибольшим старанием. Сеть старается
по возможности более качественно
обслужить пользователя, но ничего при
этом не гарантирует. По такому принципу
работают, например, локальные сети,
построенные на коммутаторах с
приоритезацией кадров.

Производительность

Потенциально
высокая производительность — это одно
из основных свойств распределенных
систем, к которым относятся компьютерные
сети. Это свойство обеспечивается
возможностью распараллеливания работ
между несколькими компьютерами сети.
К сожалению, эту возможность не всегда
удается реализовать. Существует несколько
основных характеристик производительности
сети:

• время реакции;

• пропускная
  способность;

• задержка передачи
  и вариация задержки передачи.

Время реакциисети
является интегральной характеристикой
производительности сети с точки зрения
пользователя. Именно эту характеристику
имеет в виду пользователь, когда говорит:
«Сегодня сеть работает медленно».

В общем случае
время реакции определяется как интервал
времени между возникновением запроса
пользователя к какой-либо сетевой службе
и получением ответа на этот запрос.

Очевидно, что
значение этого показателя зависит от
типа службы, к которой обращается
пользователь, от того, какой пользователь
и к какому серверу обращается, а также
от текущего состояния элементов сети
— загруженности сегментов, коммутаторов
и маршрутизаторов, через которые проходит
запрос, загруженности сервера и т. п.

Поэтому имеет
смысл использовать также и средневзвешенную
оценку времени реакции сети, усредняя
этот показатель по пользователям,
серверам и времени дня (от которого в
значительной степени зависит загрузка
сети).

Время реакции сети
обычно складывается из нескольких
составляющих. В общем случае в него
входит время подготовки запросов на
клиентском компьютере, время передачи
запросов между клиентом и сервером
через сегменты сети и промежуточное
коммуникационное оборудование, время
обработки запросов на сервере, время
передачи ответов от сервера клиенту и
время обработки получаемых от сервера
ответов на клиентском компьютере.

Ясно, что пользователя
разложение времени реакции на составляющие
не интересует — ему важен конечный
результат, однако для сетевого специалиста
очень важно выделить из общего времени
реакции составляющие, соответствующие
этапам собственно сетевой обработки
данных, — передачу данных от клиента к
серверу через сегменты сети и
коммуникационное оборудование.

Знание сетевых
составляющих времени реакции дает
возможность оценить производительность
отдельных элементов сети, выявить узкие
места и в случае необходимости выполнить
модернизацию сети для повышения ее
общей производительности.

Пропускная
способность
отражает объем данных, переданных сетью
или ее частью в единицу времени. Пропускная
способность уже не является пользовательской
характеристикой, так как она говорит о
скорости выполнения внутренних операций
сети — передачи пакетов данных между
узлами сети через различные коммуникационные
устройства. Зато она непосредственно
характеризует качество выполнения
основной функции сети — транспортировки
сообщений — и поэтому чаще используется
при анализе производительности сети,
чем время реакции.

Пропускная
способность измеряется либо в битах в
секунду, либо в пакетах в секунду.
Пропускная способность может быть
мгновенной, максимальной и средней.

Средняя пропускная
способность
вычисляется путем деления общего объема
переданных данных на время их передачи,
причем выбирается достаточно длительный
промежуток времени — час, день или неделя.

Мгновенная
пропускная способность
отличается от средней тем, что для
усреднения выбирается очень маленький
промежуток времени — например, 10 мс или
1 с.

Максимальная
пропускная способность
— это наибольшая мгновенная пропускная
способность, зафиксированная в течение
периода наблюдения.

Чаще всего при
проектировании, настройке и оптимизации
сети используются такие показатели,
как средняя и максимальная пропускные
способности. Средняя пропускная
способность отдельного элемента или
всей сети позволяет оценить работу сети
на большом промежутке времени, в течение
которого в силу закона больших чисел
пики и спады интенсивности трафика
компенсируют друг друга. Максимальная
пропускная способность позволяет
оценить возможности сети справляться
с пиковыми нагрузками, характерными
для особых периодов работы сети, например
утренних часов, когда сотрудники
предприятия почти одновременно
регистрируются в сети и обращаются к
разделяемым файлам и базам данных.

Пропускную
способность можно измерять между любыми
двумя узлами или точками сети, например
между клиентским компьютером и сервером,
между входным и выходным портами
маршрутизатора. Для анализа и настройки
сети очень полезно знать данные о
пропускной способности отдельных
элементов сети.

Важно отметить,
что из-за последовательного характера
передачи пакетов различными элементами
сети общая пропускная способность сети
любого составного пути в сети будет
равна минимальной
из пропускных способностей составляющих
элементов маршрута. Для повышения
пропускной способности составного пути
необходимо в первую очередь обратить
внимание на самые медленные элементы
— в данном случае таким элементом, скорее
всего, будет маршрутизатор. Следует
подчеркнуть, что если передаваемый по
составному пути трафик будет иметь
среднюю интенсивность, превосходящую
среднюю пропускную способность самого
медленного элемента пути, то очередь
пакетов к этому элементу будет расти
теоретически до бесконечности, а
практически — до тех пор, пока не
заполниться его буферная память, а затем
пакеты просто начнут отбрасываться и
теряться.

Иногда полезно
оперировать с общей
пропускной способностью
сети, которая определяется как среднее
количество информации, переданной между
всеми узлами сети в единицу времени.
Этот показатель характеризует качество
сети в целом, не дифференцируя его по
отдельным сегментам или устройствам.

Обычно при
определении пропускной способности
сегмента или устройства в передаваемых
данных не выделяются пакеты какого-то
определенного пользователя, приложения
или компьютера — подсчитывается общий
объем передаваемой информации. Тем не
менее для более точной оценки качества
обслуживания такая детализации
желательна, и в последнее время системы
управления сетями все чаще позволяют
ее выполнять.

Задержка передачи
определяется как задержка между моментом
поступления пакета на вход какого-либо
сетевого устройства или части сети и
моментом появления его на выходе этого
устройства. Этот параметр производительности
по смыслу близок ко времени реакции
сети, но отличается тем, что всегда
характеризует только сетевые этапы
обработки данных, без задержек обработки
компьютерами сети. Обычно качество сети
характеризуют величинами максимальной
задержки передами
и вариацией
задержки.
Не все типы трафика чувствительны к
задержкам передачи, во всяком случае,
к тем величинам задержек, которые
характерны для компьютерных сетей, —
обычно задержки не превышают сотен
миллисекунд, реже — нескольких секунд.
Такого порядка задержки пакетов,
порождаемых файловой службой, службой
электронной почты или службой печати,
мало влияют на качество этих служб с
точки зрения пользователя сети. С другой
стороны, такие же задержки пакетов,
переносящих голосовые данные или
видеоизображение, могут приводить к
значительному снижению качества
предоставляемой пользователю информации
— возникновению эффекта «эха», невозможности
разобрать некоторые слова, дрожание
изображения и т. п.

Пропускная
способность и задержки передачи являются
независимыми параметрами, так что сеть
может обладать, например, высокой
пропускной способностью, но вносить
значительные задержки при передаче
каждого пакета. Пример такой ситуации
дает канал связи, образованный
геостационарным спутником. Пропускная
способность этого канала может быть
весьма высокой, например 2 Мбит/с, в то
время как задержка передачи всегда
составляет не менее 0,24 с, что определяется
скоростью распространения сигнала
(около 300 000 км/с) и длиной канала (72 000
км).

Соседние файлы в папке Теория по Инф.сетям

• #
• #
• #
• #
• #
• #

2018-11-23

Характеристика центробежного насоса

Графики зависимостей напора, мощности, КПД, высоты всасывания от подачи называют графическими характеристиками насоса.

Эти характеристики позволяют определить режим и параметры работы насоса в гидравлической системе, том числе и на этапе проектирования. Характеристики насоса позволяют правильно выбрать насос для конкретной гидравлической системы.

Характеристики насоса изменяются при изменении частоты вращения приводящего вала, соответственно для каждой частоты вращения существует свое семейство характеристик насоса.

Напорная характеристика центробежного насоса

Наиболее важной и распространенной является напорная (рабочая, основная) характеристика — зависимость напора от расхода. Эта характеристика может быть рассчитана с помощью теоретических зависимостей или измерена на специальном испытательном стенде.

В паспортах существующих насосов, как правило, приводятся напорные характеристики, для соответствующей частоты вращения вала насоса. Внешний вид основной характеристики центробежного насоса показан на рисунке.

Как видно по графику характеристики, чем большее сопротивление насос вынужден преодолевать, тем меньшую подачу он может обеспечить. Максимальный напор насос создает при нулевом расходе.

Согласование характеристик насоса и сети

Как уже указывалось ранее, характеристики позволяют определить параметры насоса в конкретной гидравлической сети. Но как эти параметры определить? Для это необходимо построить характеристику сети (совокупности трубопроводов, задвижек, и прочих элементов). Характеристика сети определяется совокупностью гидравлических потерь, при заданном расходе. Строится характеристика сети следующим образом: задаются расходом и рассчитывают потери в сети и ставят точку на графике, затем создаются следующим расходом и строят новую точку, и так далее.

Характеристику сети можно построить и экспериментальным путем, измеряя потери в сети при различных расходах. Построение характеристики сети необходимо для определения положения рабочей точки насоса.

Рабочая точка насоса

Для того, чтобы определить расположение рабочей точки нужно нанести характеристики насоса и сети на один и тот же график. Точка пересечения этих графиков и будет являться рабочей точкой насоса, проецируя ее на оси координат можно определить напор насоса и его подачу при работе в данной трубопроводной системе.

График, на котором показаны характеристики насоса и сети, а также рабочая точка вы можете увидеть на рисунке ниже.

Регулирование работы центробежного насоса

Характеристике насоса и сети соответствует только одна рабочая точка. Как изменить ее положение? Изменить характеристику насоса или сети.

Для изменения характеристики насоса можно изменить:

• частоту вращения рабочего колеса;
• угол наклолна лопастей;
• полезную подачу насоса, отправив часть жидкости обратно на слив;

Частотное регулирование — наиболее экономичный вариант.
При изменении частоты вращения рабочая тока смещается вдоль характеристики насоса.

Схема регулирования перепуском показана на рисунке.

Открывая или закрывая задвижку можно изменять соотношение поступающего в систему и отправляемого на слив расходов.

При дроссельном регулировании задвижка устанавливается в линии нагнетания насоса.

Изменяя проходное сечение задвижки можно изменять положение рабочей точки насоса.

Перепуск и дросселирование — простые в реализации, но не экономичные способы изменения положения рабочей токи насоса.

Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжаем изучать основы работы компьютерных сетей, напомню, что эти записи основаны на программе Cisco ICND1 и помогут вам подготовиться к экзаменам CCENT/CCNA. В этой теме мы очень поверхностно разберемся с вами с основными характеристиками компьютерной сети. Поверхностно, потому что на самом деле, эта очень большая и долгая история, тянущая не на одну тему.

Помимо того что мы с вами выделим основные критерии, по которым разделяются компьютерные сети, мы еще и разделим эти критерии на две группы. Первая группа — это субъективные оценки качества работы компьютерной сети, вторая группа — это количественные и качественные характеристики компьютерной сети, еще мы посмотрим как характеристики могут делиться в зависимости от времени, а также разберемся с тем, что такое SLA.

Перед началом я хотел бы вам напомнить, что ознакомиться с опубликованными материалами первой части нашего курса можно по ссылке: «Основы взаимодействия в компьютерных сетях».

1.10.1 Введение

Разговор про сетевые характеристики и даже про основные характеристики компьютерной сети – это очень большая тема, мы затронем ее поверхностно, в противном случае, нам бы пришлось посвятить все свое время данному вопросу. Чтобы раскрыть для себя этот вопрос полностью, обратитесь к рекомендованной литературе, список я давал в одной из первых тем.

1.10.2 Основные характеристики компьютерной сети и их краткое описание

Начнем мы разговор с простых критериев, которые характеризуют компьютерную сеть, этими критериями можно пользоваться для сравнения компьютерных сетей разных типов и, основываясь на результатах этого сравнения, выбирать то или иное решение:

• скорость работы;
• стоимость (в деньгах);
• безопасность (как физическая, так и на уровне логики работы);
• доступность (в некоторых случаях важно, чтобы сеть работала в режиме 24/7);
• масштабируемость (насколько грамотно сеть спроектирована и можно ли ее безболезненно расширять);
• надежность (насколько качественны сетевые компоненты и как долго они прослужат);
• топология (какие логическая и физическая топологии используются в сети).

А теперь несколько более подробно про эти характеристики. Итак, первый наш выбранный критерий – это скорость. Скорость работы компьютерной сети определяет, насколько долго будут передаваться данные по сети, если вам не нравится термин скорость, вы можете использовать словосочетание пропускная способность компьютерной сети или же скорость передачи данных, это один из самых важных критериев компьютерной сети для конечного пользователя, так как никто не любит долго ждать.

Вторым критерием является стоимость компьютерной сети. Эта реальная стоимость компонентов компьютерной сети, а также их монтаж, установку и настройку. Не забывайте, что компьютерная сеть, как и любой другой сложный механизм, требует постоянного обслуживания, эти затраты также нужно учитывать. Работая сетевым инженером, вы всегда будете искать баланс между стоимостью и всеми другими пунктами нашего списка, пожалуй, этот критерий один из самых важных для заказчика, особенно, если заказчик не сильно понимает предметную область. Ладно, если вы только устроились, никто вам не даст такой возможности, будете либо бегать перезагружать роутеры или компьютеры, либо просить это сделать своих абонентов самостоятельно.

Третий критерий безопасность компьютерной сети. Этому критерию посвящена куча различных книг, если говорить о этой анти-хацкерской безопасности. Конечно, безопасность данных, передаваемых по сети – это очень важный момент, особенно, если вы банк, но не забывайте и о безопасности в физическом мире: вандалы могут совершить вандализм, жулики могут срезать вашу оптику, решив, что это медный кабель, есть еще конкуренты и даже не стоит забывать про банальные глупости в виде отсутствия специально подготовленных мест для установки сетевого оборудования.

Четвертая характеристика компьютерной сети – это ее доступность. Этот критерий показывает какое количество времени, скажем, в год, ваша сеть или какой-то ее участок были недоступны. Допустим, в прошлом году ваша сеть была недоступна 30 минут, из этих данных можно высчитать процент доступности сети за прошлый год (количество минут в году известно и равно 525600):

((525600-30)/525600)*100 = 99.99429

Такой вот процент доступности у нас получился. Факторы, которые влияют на доступность: наличие резервных линий связи, наличие резервного оборудования, защищенность по питания (наличие ИБП и генераторов), возможно, даже наличие двух и более независимых поставщиков электроэнергии и так далее. Сюда же можно отнести то, насколько хорошо и качественно задокументирована ваша компьютерная сеть, обладая хорошей документацией, вы в значительной мере сокращаете время на поиск, локализацию и устранения причины поломки на сети.

Пятая характеристика – это масштабируемость компьютерной сети. Этот критерий очень важен в том случае, если ваша сеть постоянно развивается и расширяется, если ваша сеть плохо масштабируемая, то при увеличении числа ее пользователей, вы навряд ли сможете удовлетворить все их потребности в должной мере. При правильном подходе этот критерий закладывается еще до того, как монтажник проложит первый сантиметр кабеля в офисе, но где вы видели правильный подход в реальном и жестоком мире?

Шестая характеристика у нас была названа надежностью. Надежность компьютерной сети целиком и полностью связана с ее компонентами и их безотказностью (ПК, коммутаторы, маршрутизаторы и даже линии передачи данных), все эти компоненты образуют компьютерную сеть и их характеристики влияют на ее надежность. Вместо надежности компьютерной сети вы иногда можете встретить словосочетание вероятность отказа или же среднее время между отказами (mean time between failures — MTBF). Если с устройствами все понятно, то как же со средой передачи данных. Простой пример не надежной среды: витая пара типа UTP для домашней или офисной прокладки не очень хорошо подходит для наружной прокладки, например, оплетка такой кабеля может легко лопнуть от мороза.

Или другой пример: антенны диапазона E-Band, это диапазон предполагают работу на частотах 71-76 ГГц и 81-86 ГГц, для сравнения ваш домашний роутер, скорее всего, работает в диапазоне 2.4 ГГц или 5 ГГц. Какая проблема у таких антенн? Дело все в том, что радиоволны, передаваемые между двумя антеннами в таком диапазоне, настолько короткие, что у вас могут возникнуть проблемы с передачей данных во время сильных осадков (будь то дождь или снег). Также важно не забывать, что у каждого устройства есть правила эксплуатации, которые никто не читает, поэтому, если зимой заглянуть в телекоммуникационный шкаф провайдера, то в нем иногда можно обнаружить лампочку накаливания, единственная цель которой – не дать оборудованию замерзнуть, тепла излучаемого этой лампочкой обычно достаточно. Также не стоит пренебрегать такими характеристиками как: напряжение питания, требуемая мощность, влажность помещения (при большой влажности есть риск окисления различных контактов, при низкой влажности есть риск накопления статических зарядов), запыленность помещения и многое другое.

Топология компьютерной сети – это наша последняя по списку характеристика. По поводу топологии компьютерной сети мы поговорим отдельно, сейчас нам важно выделить два вида топологий: физическая топология, которая описывает: как и где установлены физические компоненты компьютерной сети, а также чем и в каком порядке они соединены и логическая топология, которая помогает понять, как сеть работает. Мы уже реализовывали простую компьютерную сеть из двух участников, когда знакомились с интерфейсом Cisco Packet Tracer, ее топологию можно описать как точка-точка.

Нельзя однозначно выделить самый важный критерий или самую важную характеристику компьютерной сети, для каждой сети, в зависимости от ее предназначения, будут более важным тот или иной набор характеристик, приведенных здесь. Не забывайте, что компьютерные сети имеют разное назначение, мы об этом говорили, когда разбирались с видами сетевого взаимодействия (M2M, H2M, H2H).

1.10.3 Как оценить качество работы сети, субъективные оценки

Итак, мы выделили лишь основные характеристики компьютерной сети и дали их краткую характеристику, теперь давайте разберемся кто и как оценивает качество работы сети. И тут у нас опять дуализм: оценка может быть субъективной и основанной на личных ощущениях пользователя, а может быть более-менее объективной и основанной на определенных качественных и количественных характеристиках, которые можно измерить.

Начнем с субъективных оценок качества работы сети. Ваши пользователи не жалуются на скорость и не ждут по пол часа, пока передастся файл размером 1 мегабайт, наверное, ваша сеть работает быстро. Людочка пишет Галочки в корпоративном мессенджере «Мама мыла раму» и Галочка получает «Мама мыла раму», наверное, в вашей сети нет потерь. Ладно, немного утрируем. Но быстро и без потерь две субъективных характеристики, которые тесно связаны друг с другом: при больших потерях, скорее всего, быстро не получится и ваши подопечные начнут жаловаться.

Ютуб доступен вашему сторожу Вадику круглые сутки, и он всегда доволен? Тогда, наверное, ваша сеть работает в режиме 24 на 7. Главный бухгалтер Зинаида Петровна знает куда позвонить и ей точно скажут на какую кнопку нажать, чтобы та смогла отправить отчет – здорово, у вас хорошая тех. поддержка.

Вы легко можете подключать новых абонентов в пределах вашей сети? Даже если вы провайдер и вопрос стоит в том, чтобы подключить новый микрорайон? Или ваша компания настолько расширилась, что появилось два новых отдела? Если да, то ваша сеть достаточно гибкая.

Ваши пользователи работают не только быстро, но их данные еще и защищены от перехвата, а компьютеры от вирусов, а также ото всех этих зловредных Ютубов, Контактов, Фейсбуков и других опасностей? А может вы знаете, какой телефон присмотрел себе Игорек на Алишке, пока готовил месячный отчет или какого цвета нижнее белье выбрала себе Оксана на сайте Милавица, ведя деловую переписку с партнерами? Прекрасно, вы контролируете свою сеть!

Через вашу сеть можно не только передавать данные и выходить в Интернет, но еще и устраивать видео конференции и осуществлять голосовую связь в режиме онлайн? А ведь это дополнительный спектр услуг для ваших клиентов.
Все вышеописанное – это субъективные характеристики компьютерной сети, которые отражают пожелания конечных пользователей, либо ваших заказчиков, примерно таким образом ваш заказчик или клиент будет оценивать качество работы сети, если, конечно, у заказчика или клиента не будет специально обученного человека, который будет для оценки применять технические показатели.

1.10.4 Количественные характеристики компьютерной сети

Теперь давайте опишем некоторые количественные характеристики компьютерной сети. Дело всё в том, что провайдеру, как и IT-отделу крупной компании нужно каким-то образом находить общий язык со своими абонентами и понятно, что ни одна серьезная компания не будет считать субъективные оценки качества работы сети за показатель своей работы, это просто несерьезно, поэтому были выработаны и формализованы количественные оценки качества услуг передачи данных, мы их уже перечисляли сверху. Думаю, каждый из нас в той или иной степени сталкивался этими характеристиками, например, скорость передачи данных, которую предоставляет вам интернет-провайдер дома, пусть это будет 20 Мбит/c – это уже вполне конкретное число, которое достаточно точно описывает пропускную способность канала связи, которую предоставляет вам ваш поставщик услуг, это число можно проверить при помощи всевозможных сервисов в Интернете.

Теперь предлагаю выделит три наиболее важных характеристики для нас в рамках этого разговора:

• производительность;
• надежность;
• безопасность.

Это если мы будем рассматривать компьютерную сеть, как конечный потребитель услуги, то есть как клиент, но есть еще характеристики, которые являются значимыми для поставщика услуг, но для клиента они индифферентны.
Также стоит заметить, что характеристики компьютерной сети можно классифицировать в зависимости от времени, за которое эти характеристики определяются, здесь можно выделить следующие группы:

1. Долговременные характеристики. Эти характеристики закладываются на этапе планирования и проектирования сети передачи данных. Здесь выбираются производители и модели оборудования, которые будут использованы на сети, при этом нужно найти баланс между стоимостью оборудования и минимально допустимыми характеристиками сетевого оборудования, определяющие надежность и пропускную способность сети. Сюда же можно отнести типы соединительных линий между сетевыми устройствами и общую топологию сети. Почему эти характеристики долговременные? Да потому что глобальная модернизация достаточно большой сети передачи данных – это очень трудоемкое дело, как по времени, так и по финансам, поэтому заложенные на этапе планирования технические решения будут очень долго влиять на всю вашу инфраструктуру в целом.
2. Среднесрочные характеристики. Сперва обозначим промежуток времени, на котором действуют эти характеристики: от нескольких секунд до нескольких дней. Простой пример: представьте, что вы небольшой провайдер, предоставляющий услуги доступа в Интернет в частном секторе, для этого вы покупаете у большого провайдера канал с пропускной способностью 500 Мбит/c, а затем делите его и продаете своим клиентам, при всем при этом это не означает, что 500 Мбит/c, взятых у большого провайдера, можно будет продать пяти абонентам, которые хотят иметь канал доступа в Интернет со скоростью 500 Мбит/c, все дело в том, что ни один клиент не будет утилизировать свой канал всегда на все 100%, но у вас будет такой критичный промежуток времени как ЧНН (час наибольшей нагрузки), хотя это не час, а скорее два или три часа, где-то между 19:00 и 22:00, когда ваши клиенты возвращаются домой с работы и хотят выйти в Интернет или посмотреть IPTV. И вот этот самый ЧНН будет как раз-таки влиять на то, какую скорость вы будете покупать у большого провайдера и как раз комбинацию пропускной способности вашего канала + нагрузка в ЧНН можно отнести к среднесрочным характеристикам.
3. Краткосрочные характеристики. Эти характеристики показывают насколько быстро ваши сетевые железки умеют обрабатывать кадры и пакеты, здесь счет идет даже не на секунды, а на мили и микросекунды. Например, у любого коммутатора на портах есть входные и выходные буферы и то время, за которое Ethernet-кадр попадает из входного буфера одного порта на выходной буфер другого порта коммутатора можно отнести к краткосрочным характеристикам.

При взаимодействии между провайдером и конечным потребителем услуги не стоит забывать и о юридической стороне вопроса, обычно такое взаимодействие регулируется договором, договор заключается всегда, но договор договору рознь, в вашем договоре может быть написано что-нибудь типа: «предоставления услуг доступа в Интернет», и больше ничего, для вас такой договор не очень выгоден, так как он никак не описывает качественные характеристики покупаемой вами услугой. Куда интереснее, если договор является соглашение об уровне обслуживания (Service Level Agreement или SLA), грамотно составленный SLA снимет множество вопрос, которые могут возникнуть при взаимодействии между провайдером и клиентом.

1.10.5 Выводы

Данная тема получается не очень информативной и полезной, и, честно говоря, раскрыта не полностью, поэтому, если информации недостаточно, обратитесь к книге «Компьютерная сеть» за авторством супругов Олифер, там вы найдете целый раздел, в котором подробно описываются количественные и качественные характеристики компьютерной сети, также там есть примеры и формулы, позволяющие рассчитать эти характеристики.

Но в любом случае здесь мы с вами выделили несколько важных пунктов, которые позволяют вам описать характеристики компьютерной сети, как с точки зрения инженера, так и с точки зрения заказчика и простых пользователей. Вам важно понимать, что есть характеристики, которые чисто субъективны и складываются из ощущений пользователей компьютерной сети, а есть характеристики объективные, которые были выработаны инженерами.

Требования к качеству сетевых услуг

Высокоскоростные магистральные сети составляют основу сети. К этим гигантам подсоединяются областные сети поменьше, а уже к ним – Интернет-провайдеры – фирмы, которые подключают обычных пользователей (как организации, так и частным лицам).

Сегодня наиболее передовыми считаются волоконно-оптические сети. Спутниковые, радиоканалы, коаксиальные кабели уступают им в скорости распространения сигнала, пропускной способности и легкости прокладки. Типичная двухкилограммовая катушка оптического кабеля может подменить 700 кг медных проводов. По дну океанов протянуты оптоволоконные линии и соединяют материки. Новые километры подводных кабелей прокладываются ежедневно.

Пользователь, работая в сети, предъявляет определенные требования к ее характеристикам. К примеру, возможно требование, чтобы средний темп передачи информации не была меньше 2 Мбит/с. Различные требования к качеству транспортных услуг сети возможно причислить к одной из последующих групп:

• надежность
• производительность;
• безопасность;
• характеристики, обладающие значением лишь для поставщика.

Три первые категории отвечают трем максимально важным для пользователя чертам транспортных услуг — возможность без перерывов и потерь в обслуживании (надежность) предоставлять с установленной скоростью (производительность) защищенную от несанкционированного допуска и замены данные (безопасность).

Очевидно, что производитель сетевых услуг, стараясь угодить требованиям пользователей, уделяет больше внимание таким характеристикам. И в то же время присутствует ряд значимых характеристик сети для поставщика, которые не волнуют потребителя.

Сеть обслуживает огромное число пользователей и поставщику услуг необходимо таким образом организовать деятельность своей сети, чтобы одновременно удовлетворить все требования. Поставщику нужно находить такое равновесие в распределении ресурсов среди конкурирующих потоков, чтобы условия всех пользователей были исполнены. Урегулирование этой проблемы содержит контроль, планирование и расходования ресурсов в ходе передачи трафика. Поставщик заинтересован в тех характеристиках ресурсов, при помощи которых он обслуживает потребителей. Важна для него производительность коммутатора, потому что необходимо знать, сколько потоков потребителей он может обработать с помощью данного коммутатора.

Ключевые характеристики компьютерной сети

Основными характеристиками сети являются:

• пропускная способность (предельный объем информации, который передается сетью за единицу времени, измеряется в Мбит/с);
• время ответа сети (период времени, который тратится устройствами сети и программным обеспечением на подготовку к передаче данных согласно этому каналу, измеряют в миллисекундах).

Простые критерии, характеризующие компьютерную сеть, можно использовать для сопоставления компьютерных сетей различных типов и, опираясь на результаты этого соизмерения, подбирать решение:

• скорость деятельности;
• цена услуги;
• безопасность работы;
• доступность сети;
• масштабируемость;
• надежность сети;
• топология (конфигурация).

Более подробно рассмотрим их свойства. Скорость работы сети устанавливает, насколько долго будет переходить информация по сети. Можно использовать термин пропускная способность сети или темп передачи сведений. Эта характеристика является для пользователя важнейшей, так как ждать никто не любит.

Второй характеристикой является стоимость компьютерной сети. Эта истинная стоимость частей сети, а кроме того их установка, монтаж и настройка. Компьютерная сеть, как и любой непростой механизм, запрашивает непрерывного обслуживания, эти расходы необходимо принимать во внимание.

Третьим критерием считается безопасность компьютерной сети. Это важная характеристика, которой посвящают много различных книг и учений, так как каждый желает защитить свою сеть от хакерских нападений. Безопасность информации, передаваемой по сети, — очень значимый момент в особенности, если это банк или какое-либо Министерство. Не стоит забывать и о физическом вандализме, могут украсть кабель.

Четвертая характеристик компьютерной сети – это ее доступность. Данный аспект демонстрирует, какой период времени ваша сеть либо какая-то ее часть были недоступны. Причинами, которые оказывают воздействие на доступность, являются: наличие резервного оборудования, резервных линий связи, возможно наличие независимых поставщиков электроэнергии. Также к ним можно отнести то, насколько качественно задокументирована ваша компьютерная сеть. Владея приличной документацией, вы в существенной мере сократите время на локализацию, поиск и ликвидацию предпосылок неисправности на сети.

Надежность компьютерной сети полностью и целиком соединена с ее элементами и их безотказностью (коммутаторы, пк, маршрутизаторы и линии передачи информации), все эти составляющие формируют компьютерную сеть и их характеристики оказывают большое влияние на ее безопасность. Вместо надежности сети иногда можно встретить термин возможность отказа или же средний период времени между отказами. В случае с устройствами все очевидно, как же со сферой передачи данных. Обычный пример не безопасной среды: скрученная пара типа UTP хорошо подходящая для офисной или домашней прокладки не подойдет для наружной, к примеру, оплетка такого кабеля способна легко треснуть от мороза.

Кроме того не стоит забывать, что у любого устройства имеются правила эксплуатации, которые забывают читать. Поэтому, если в зимнее время посмотреть в коммуникационный шкафчик провайдера, там иногда можно увидеть лампочку накаливания, задачей которой является не дать оснащению замерзнуть, ее тепла обычно хватает. Кроме того не стоит пренебрегать напряжением питания, требуемой мощностью, влажностью помещения, запыленностью и многими другими характеристиками, которые также имеют влияние на надежность работы компьютерной сети.

Необходимо выделить два типа топологий: физическая, которая показывает где и как введены физические элементы компьютерной сети, а также, в каком порядке и чем они объединены, и логическая топология, которая может помочь осознать, как работает сеть.

Невозможно точно выделить самую важную характеристику или критерий компьютерной сети для конкретной сети, — в зависимости от того, для чего она предназначена, эти характеристики будут меняться. Есть субъективные характеристики, сложившиеся из ощущений пользователей, а есть объективные, выработанные инженерами.

В любой системе трубопроводов неминуемы потери давления. Они возникают, в основном, вследствие трения жидкости о стенки труб, а также от изменения направления потока в фасонных деталях арматуры. Потери давления зависят от температуры и вязкости перекачиваемой жидкости, скорости потока, диаметра, протяженности трубопроводов, шероховатости стенок труб.

Потери давления в системе трубопроводов можно отобразить на графике в виде характеристики сети H_A(Q). Причем для изображения характеристики сети используется такой же график зависимости напора от подачи, как и для характеристики насоса.

При изменении подачи в системе, например, при открытии или прикрытии клапанов, изменяется также скорость потока и, исходя из этого, гидродинамическое сопротивление. Так как сечение труб можно рассматривать как площадь живого сечения потока, то получается, что сопротивление изменяется квадратично. Поэтому график характеристики системы будет иметь форму параболы. Эту зависимость можно представить в виде следующего уравнения:

По данной теме есть похожая статья. Вам она покажется очень интересной — Мощность и КПД насоса

H₁/H₂ =(Q₁/Q₂)²

Из данного уравнения можно выявить следующие закономерности:

• при увеличении подачи в трубопроводной сети вдвое напор увеличится в четыре раза;
• при уменьшении подачи в сети в два раза напор уменьшится на 75%.

Рабочая точка

Рабочая точка – это точка пересечения графика характеристики насоса с характеристикой системы трубопроводов. Это означает, что в этой точке полезная мощность насоса равна мощности, которую потребляет трубопроводная сеть, а напор насоса равен сопротивлению системы. От положения рабочей точки также зависит и производительность, которая может быть обеспечена насосом.

При этом необходимо обращать внимание на то, что подача насоса не должна быть ниже определенного минимального значения, установленного производителем. Иначе это может вызвать слишком сильное повышение температуры воды в насосной камере и, как следствие, повреждение оборудования. Во избежание этого необходимо полностью соблюдать инструкции производителя. Рабочая точка за пределами характеристики насоса может вызвать повреждение мотора.

Понятно, что любые изменения в гидравлической системе, например, потери напора вследствие дросселирования регулирующей арматурой или образования отложений в трубопроводе, сказываются на характеристике системы H_A(Q), в результате чего положение рабочей точки изменится. Аналогичным образом изменения параметров насоса вследствие, например, износа рабочего колеса или изменения частоты вращения, вызовут возникновение новой рабочей точки.

Рабочие характеристики насоса H(Q) имеют достаточно высокую точность, так как они определяются производителями оборудования экспериментальным путем. Характеристика же системы H_A(Q) имеет достаточно приблизительный вид, так как гидравлическое сопротивление трубопроводной системы точно неизвестно и выводится только с помощью расчетов. Необходимо учитывать все нюансы, так как если характеристика системы будет рассчитана неверно, то насос, установленный в нее, не сможет обеспечить требуемые параметры напора и подачи.

Нахождение оптимальной расчетной рабочей точки в соответствии с максимальными эксплуатационными требованиями является одной из основных задач при проектировании трубопроводных систем. Такими требованиями для циркуляционных насосов систем отопления является теплопотребление здания, для установок повышения давления – пиковый расход для всех точек водоразбора. Определившись с расчетной рабочей точкой, подбирают циркуляционный насос с наиболее близкой характеристикой. Так как найти насос точно под конкретную систему практически невозможно, то выбирают модель «с запасом». Все остальные рабочие точки будут находится в левой стороне от данной расчетной рабочей точки.

Влияние изменения гидродинамического сопротивления на смещение рабочей точки показано на следующих рисунках. Видно, что при смещении рабочей точки влево от расчетной вызовет увеличение напора насоса, в результате чего может возникнуть шум в клапанах.

Обратите внимание на следующую статью. В ней больше полезной информации — Мощность и КПД насоса

В настоящее время циркуляционные насосы комплектуются частотным преобразователем, которые позволяют осуществлять регулирование напора и подачи насоса в зависимости от потребности. Насосы со встроенным частотным преобразователем стоят дороже обычных, но данная опция позволяет существенно снизить энергопотребление и эксплуатационные расходы, а также увеличить срок службы.