УДК 004.724: 004.728
М. К. Б о й ч е н к о, И. П. И в а н о в
ВЕРОЯТНОСТНАЯ МОДЕЛЬ КОММУТАТОРОВ
ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Рассмотрена методика расчета времени пребывания кадров в ком-
мутаторах локальных вычислительных сетей с учетом доступно-
сти интерфейсов, зависящей от их взаимной блокировки для пол-
нодуплексных режимов передачи информации.
E-mail:
Ключевые слова
:
интерфейс, транзитный узел, сеть, блокировка, ресурс,
хост, транспортная подсистема, маршрутизатор.
В современных компьютерных сетях в качестве транзитных уз-
лов используются коммутаторы и маршрутизаторы, при этом наблю-
дается тенденция сближения коммутации и маршрутизации, что под-
тверждается наличием коммутаторов 3-го и 4-го уровней эталонной
модели ISO/OSI и маршрутизаторов, реализующих стандарт MPLS
(MultiProtocol Label Switching) [1, 2]. Как правило [2, 3], локальные
компьютерные сети (ЛВС) строятся на коммутаторах различных уров-
ней, функционирующих в полнодуплексном режиме обмена инфор-
мацией на всех уровнях сети, начиная от уровня доступа (микросег-
ментирование) и заканчивая магистральным уровнем (ядро транспорт-
ной подсистемы). Особенностью реализации транспортных подсистем
на коммутаторах является неизбежность буферизации данных сетью
при востребованности общих ресурсов различными информационны-
ми процессами, протекающими в хостах компьютерной сети [3, 4].
Доступность ресурсов транспортных подсистем корпоративных сетей
существенно влияет на их производительность. Построить полностью
неблокирующую ЛВС нереально, так как взаимная блокировка ин-
формационных потоков неизбежна уже в самих транзитных узлах для
определенных схем коммутации входных и выходных интерфейсов.
В работе [4] рассмотрены вопросы влияния возможной блокировки
интерфейсов коммутаторов на время передачи кадра с порта на порт,
однако исследован частный случай распределения информационных
потоков, при котором конкретный выходной интерфейс равновероятно
должен быть скоммутирован с одним из
K
входных интерфейсов при
мультиплексировании потоков, или конкретный входной порт равно-
вероятно коммутируется с одним из
K
выходных при демультиплекси-
ровании. Сам коммутатор рассматривается в этом случае как система
массового обслуживания (СМО) и не учитывается полнодуплексность
режимов передачи информации. Для более детального анализа функ-
ционирования коммутатора следует отказаться от его модели уровня
системы и перейти к его модели уровня элементов, рассмотрев более
56 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2011. № 4
