Материал: Парамонов А. И. Математические модели в сетях связи. Часть 1
1. Описание модельной сети и условий проведение измерений
1.1 Точка регистрации трафика
В данном исследовании выполняется анализ клиентского трафика на интерфейсе пользователь сеть. Модельная сеть представляет собой компьютер, включенный в локальную сеть передачи данных и имеющий доступ к сети Интернет, либо непосредственно включенный в сеть провайдера услуг доступа в Интернет.
1.2 Средства измерений
Для измерений параметров трафика используется свободно распространяемое программное обеспечение Wireshark.
1.3 Подготовка к проведению измерений
Скачать с сайта https://www.wireshark.org/download.html и установить,
если ранее не было установлено программное обеспечение Wireshark.
1.4 Выбор услуги
Анализ трафика выполняется для услуги потокового видео. Услуга предоставляется в сети Интернет адрес сайта 1tv.ru.
2. Проведение измерений и подготовка данных
Открываем в браузере указанный сайт и выбираем онлайн трансляцию. В окне браузера отображается видео трансляции.
Запускаем Wireshark и выбираем локальную сеть (Ethernet карту), запускаем захват пакетов.
Наблюдаем в окне Wireshark непрерывно пополняемый список пакетов регистрируемых на выбранном интерфейсе (рис. П3.1).
Рис. П3.1. Результат регистрации потока пакетов
96
Продолжаем процесс, пока число захваченных пакетов не достигнет, ориентировочно 20 000, после чего останавливаем процесс захвата пакетов.
Полученные данные, при необходимости, можно сохранить в файл для дальнейшей обработки.
2.2 Подготовка данных для анализа распределения Среди захваченных пакетов выделяем пакеты потока видео. Для этого
находим среди них IP адрес источника пакетов.
Введя в поле «Filter» строку ip.src==XX.XX.XX.XX, где
XX.XX.XX.XX IP адрес источника и нажав Enter отфильтровываем только пакеты, поступившие от выбранного источника (рис. П3.2).
Рис. П3.2. Фильтрация потока
3. Оценка параметров трафика
В меню Wireshark выбираем пункт Statistics->Summary (рис. П3.3). В
открывшемся окне (рис. П3.4) находим такие параметры как: интенсивность пакетов (среднее число пакетов в секунду), средний размер пакета, интенсивность трафика (Мбит/с).
Рис. П3.3. Меню Wireshark
97
|
Рис. П3.4. Выбор оценок параметров трафика |
|
||
Согласно |
данным |
программы, |
интенсивность |
пакетов |
=85,464 пакета/с, средний размер пакета L=1494 байта, интенсивность трафика a=1,022 Мбит/с.
4. Доверительные интервалы для полученных оценок
1. Доверительный интервал для интенсивности пакетов
Выберем меню Statistics->IO Graph. В полк «Filter» вводим IP адрес источника пакетов и нажимаем Enter. Проверяем значения в полях, выделенных на рис. П3.5.
Рис. П3.5. Получение значений за секундные интервалы
98
Нажимаем кнопку «Copy». Открываем табличный процессор (в данном примере MS Excel) и вставляем данные через «мастер вставки», как текст с разделителями, выбрав в качестве разделителя запятую. В результате получаем таблицу, приведенную на рис. П3.6.
Рис. П3.6. Экспорт данных в табличный процессор
В таблице число строк равно числу секунд. В первом столбце номер секунды, а во втором столбце число зарегистрированных пакетов.
Для проверки своих действий вычислим интенсивность пакетов просуммировав число пакетов во втором столбце и разделив его на время регистрации пакетов (рис. П3.7).
Рис. П3.7. Вычисление среднего значения
99
В результате получили 85,465 (в предыдущем случае – 85,464). Разница результатов в 0,001 обусловлена операциями округления, будем считать ее незначительной.
Далее для данного столбца вычислим среднеквадратическое отклонение (СКО) и полуширину доверительного интервала (рис. П3.8).
Рис. П3.8. Вычисление доверительного интервала для интенсивности пакетов
При вычислении доверительного интервала выберем доверительную вероятность 0,9.
Таким образом, результат оценки интенсивности пакетов можно записать как
85 38 пакетов/с.
Как видим, относительная погрешность полученной оценки составляет около 45%.
Примечание. Если в задании требуется более высокая точность, то следует увеличить объем выборки, продолжив измерения. Необходимый объем выборки можно будет определить как:
|
|
|
N g |
a |
|
|
1 |
2 |
|
||
|
|
|
0 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
.
(45)
Например, при допустимой относительной погрешности и доверительной вероятности 0,9 требуемое количество измерений составит:
N 1, 64 |
141.400 |
3678. |
||
38, 236 |
0,1 |
|||
|
|
|||
2. Доверительный интервал для интенсивности трафика
Доверительный интервал для интенсивности трафика вычисляется аналогичным образом с той разницей, что в начале в поле «Unit» выбирается «Bits/Tick».
Последующие операции аналогичны приведенным выше. На рис. П3.9 приведен результат.
100