Throughput по отношению к BW

Пропускная способность за большой промежуток времени.

Факторы определяющие throughput и BW

 сетевые устройства

 типы данных которые передаются

 число пользователей

 внешние воздействия (погодные условия)

 пользовательские компьютеры

 серверные компьютеры

Расчет времени передачи файла:

P – действительная производительность на момент передачи (bit/s)

S - размер файла 1 bit/s

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. 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. 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.

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.

Задержка передачи определяется как задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства и моментом появления его на выходе этого устройства. Обычно качество сети характеризуют величинами максимальной задержки передами и вариацией задержки.

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.

Надежность и безопасность

Одной из первоначальных целей создания распределенных систем, к которым относятся и вычислительные сети, являлось достижение большей надежности по сравнению с отдельными вычислительными машинами.

Важно различать несколько аспектов надежности. Для определения используются такие показатели надежности, как среднее время наработки на отказ, вероятность отказа, интенсивность отказов. Однако эти показатели пригодны для оценки надежности простых элементов и устройств, которые могут находиться только в двух состояниях - работоспособном или неработоспособном. Сложные системы, состоящие из многих элементов, кроме состояний работоспособности и неработоспособности, могут иметь и другие промежуточные состояния, которые эти характеристики не учитывают.

Готовность или коэффициент готовности (availability) означает долю времени, в течение которого система может быть использована. Это показатель может быт улучшен путем введения избыточности в структуру системы (резервирование).

Высоконадежная система должна сохранность данных и защиту их от искажений. Если одни и те же данные хранятся на разных серверах, то они должны быть синхронизированы.

Так как сеть работает на основе механизма передачи пакетов между конечными узлами, то одной из характерных характеристик надежности является вероятность доставки пакета узлу назначения без искажений. Технология передачи данных по сети основана на принципах коммутации пакетов. Поэтому одной из базовых показателей надежности является вероятность доставки пакета до места назначения.

Еще один критерий надежности это безопасность (security), то есть обеспечения защиты данных от несанкционированного доступа. В распределенной системе это сделать гораздо сложнее, чем в централизованной. В сетях сообщения передаются по линиям связи, часто проходящим через общедоступные помещения, в которых могут быть установлены средства прослушивания линий. Другим уязвимым местом могут быть оставленные без присмотра персональные компьютеры. Кроме того, всегда имеется потенциальная угроза взлома защиты сети от неавторизованных пользователей, если сеть имеет выходы в глобальные сети общего пользования.

Не маловажной характеристикой надежности является отказоустойчивость (fault tolerance). В сетях под отказоустойчивостью понимается способность системы скрыть от пользователя отказ отдельных ее элементов. Например, если копии таблицы базы данных хранятся одновременно на нескольких файловых серверах, то пользователи могут просто не заметить отказ одного из них. В отказоустойчивой системе отказ одного из ее элементов приводит к некоторому снижению качества ее работы (деградации), а не к полному останову. Так, при отказе одного из файловых серверов в предыдущем примере увеличивается только время доступа к базе данных из-за уменьшения степени распараллеливания запросов, но в целом система будет продолжать выполнять свои функции.

 Расширяемость и масштабируемость

Расширяемость (extensibility) означает возможность добавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб), наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной без серьезных материальных затрат и труда. При этом принципиально важно, что легкость расширения системы иногда может обеспечиваться в некоторых весьма ограниченных пределах. Локальная сеть Ethernet обладает хорошей расширяемостью за счет легкого подключения новых станций. Но такая сеть имеет ограничение на число станций - их число не должно превышать при ограничении 1024.Увеличение числа узлов приведет к снижению производительности сети. Такое ограничение и является признаком плохой масштабируемости системы при хорошей расширяемости.

Масштабируемость (scalability) означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается. Но для обеспечения масштабируемости сети приходится применять дополнительное коммуникационное оборудование, что делает сеть плохо расширяемой.

Прозрачность

Прозрачность (transparency) сети обеспечивается, если сеть представляется пользователям не как множество отдельных компьютеров, связанных между собой сложной системой кабелей, а как единая традиционная вычислительная машина с системой разделения времени.

Прозрачность достигается на двух уровнях - на уровне пользователя и на уровне программиста. На уровне пользователя прозрачность означает, что для работы с удаленными ресурсами он использует те же команды и привычные ему процедуры, что и для работы с локальными ресурсами. На программном уровне прозрачность заключается в том, что приложению для доступа к удаленным ресурсам требуются те же вызовы, что и для доступа к локальным ресурсам.

Сеть должна скрывать все особенности операционных систем и различия в типах компьютеров.

Концепция прозрачности может быть применена к различным аспектам сети. Например, прозрачность расположения от пользователя не требуется знаний о месте расположения программных и аппаратных ресурсов. Имя ресурса не должно включать информацию о месте его расположения, поэтому имена типа mashinel: prog.c или \\ftp_serv\pub прозрачными не являются. Аналогично, прозрачность перемещения означает, что ресурсы должны свободно перемещаться из одного компьютера в другой без изменения своих имен.