5 / 11
М.К. Бойченко, И.П. Иванов, А.Ю. Кондратьев, В.А. Лохтуров
78
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 4
на маршруте) возрастает. При этом линейная зависимость нагрузки от количе-
ства посылаемых потоков эхо-запросов наблюдается до определенного предела.
Само время формирования эхо-запросов линейно зависит от количества потоков.
Если суммарное время передачи сетевым адаптером компьютера (источника) это-
го набора эхо-запросов меньше времени формирования, то нагрузка в соответ-
ствующем сегменте транспортной системы линейно растет. Однако, как правило,
сетевой адаптер в рассматриваемом процессе передачи информации в сеть явля-
ется «узким местом» с точки зрения производительности. Достаточно длинные
кадры, передаваемые сетевым адаптером побитно в кабельный сегмент, к момен-
ту формирования операционной системой сле-дующего эхо-запроса из набора
экземпляров утилиты
ping
(
nanoping
) еще присутствуют в аппаратном буфере
адаптера, что приводит к образованию очереди. Пребывание в очереди увеличи-
вает значение RTT для каждого эхо-запроса, снижая при этом нагрузку от каждо-
го потока кадров и суммарную нагрузку в соответствующем сегменте транспорт-
ной системы. Образование очередей в буферной памяти интерфейсов при росте
нагрузки процесс закономерный для систем массового обслуживания [6–8], по-
этому очевидна постановка вопроса об их переполнении в определенных услови-
ях. Однако к потере кадров в системе компьютер–источник эта ситуация не при-
водит, так как сигнал о возможности переполнения буферной памяти сетевого
адаптера отслеживается опера-ционной системой, которая «тормозит» процессы
генерации очередного эхо-запроса и его передачи в адаптер (например, организа-
цией петлевого прохождения непомещающегося в буферную память кадра с фик-
сацией этого факта количеством
pipe
в выходных результатах утилиты
ping
).
Своеобразная обратная связь сетевого интерфейса компьютера–источника с его
операционной системой обеспечивает защиту процесса генерации эхо-запросов
от возмож-ных потерь информации «внутри» компьютера из-за переполнения
буферной памяти.
Проведение экспериментальных исследований.
При планировании экс-
периментов по обеспечению высокой нагрузки интерфейсов была использована
экспериментальная сеть, разработанная в МГТУ им. Н.Э. Баумана для проведе-
ния целого ряда исследований. Сам эксперимент заключался в посыле ряда
потоков эхо-запросов с одного узла сети на другой. Для исключения влияния
промежуточных транзитных узлов компьютер–источник эхо-запросов соеди-
нялся с компьютером–приемником кроссовым кабелем. Для уменьшения коли-
чества генерируемых потоков пропускные способности интерфейсов обоих
компьютеров принудительно устанавливались в 10 Мбит/с. Генерировались се-
рии из одного, двух, четырех, восьми и шестнадцати потоков, в каждом уста-
навливались опции: «–
w
300», «–
f
», «–
q
», «–
s
1472». Исследовались результаты
первого и последнего в группе потоков эхо-запросов. Для потоковой посылки
эхо-запросов нагрузка в каждом потоке может быть вычислена по формуле:
10
,
RTT