Co to jest „1 Erlang” dla sieciowego ruchu danych?

Rozumiem (a przynajmniej tak mi się wydaje) pojęcie jednostki ładunkowej Erlang, gdy stosuje się ją do komunikacji głosowej. Komunikacja głosowa odbywa się w czasie rzeczywistym i mierzona w czasie rzeczywistym, więc naturalnie możemy po prostu podzielić całkowitą ilość ruchu głosowego obsługiwanego przez system (mierzoną w minutach) w określonym przedziale czasu przez długość tego okresu (również mierzone w minutach) i uzyskaj bezwymiarowy współczynnik obciążenia znany jako Erlang. Oczywiście 60 minut głosu przenoszonego w 60 minut to 1 Erlang.

Ale jak zastosować tę jednostkę Erlang do ruchu danych? Co dzielimy przez co? Co to jest 1 Erlang dla sieci danych? Czy to w ogóle ma zastosowanie? Pytam dlatego, że widzę różne formuły związane z Erlangiem (Erlang-B i Erlang-C) używane do analizy obciążenia sieci danych. Mam jednak trudności z zastosowaniem idei jednostki Erlang do sieci, której ruch nie jest mierzony w jednostkach czasu.

Problemem wyższego poziomu, nad którym pracuję, jest oszacowanie obciążenia urządzenia, które obsługuje jednocześnie ruch głosu i danych. A ruch danych w tym przypadku to ogólny ruch internetowy, niezwiązany w żaden sposób z komunikacją głosową. Rozważmy na przykład komórkową stację bazową, czyli komórkę. Urządzenie ma niezależne kanały do ​​obsługi ruchu głosowego i transmisji danych. Jak oszacować obciążenie w Erlangs dla takiego urządzenia, jeśli jest to w ogóle możliwe? Jak sprowadzić różne rodzaje ruchu do jakiegoś praktycznego znaczenia?

tło

Erlang mierzy obciążenie na komutacji łączy link. Cytując stronę Russ Rowlett :

Erlang jest bezwymiarową „jednostką” reprezentującą natężenie ruchu wynoszące jedną sekundę połączenia na sekundę (lub jedną godzinę połączenia na godzinę itp.).

Klasyczna definicja Erlanga została opracowana na początku XX wieku przez profesora AK Erlanga . Definicja Erlanga nie ma ogólnego zastosowania do ruchu danych, ponieważ nie ma standardowej definicji „połączenia” w ruchu danych, ani nie ma blokowania połączeń, jak można by znaleźć w pełni wykorzystanym łączu z przełączaniem obwodów . Jeśli przyjmiemy pewne założenia dotyczące sieci danych i rodzaju połączeń, możemy podnieść pomiar do sieci danych.

Erlang-B i Erlang-C wyewoluowały z klasycznej analizy sieci z komutacją łączy; można je również dostosować do użytku w sieciach danych

Pytania i odpowiedzi

Pytanie 1

• P1 : Jak to się ma do ruchu danych?
• A1 : Najpierw musisz zdefiniować, czym jest połączenie, przepustowość zajętą ​​przez połączenie i kryteria blokowania połączenia. Zazwyczaj określa się przepustowość dla połączenia danych, określając, ile przepustowości zużywa dany kodek głosowy .

pytanie 2

• P2 : Co dzielimy przez co?
• A2 : Jeśli ściśle pytasz o podstawowe obliczenia Erlanga , patrz poniżej. Erlang-B i Erlang-C są nieco łatwiejsze do zastosowania w sieci danych, ze względu na dynamikę kolejkowania, która jest wspólna zarówno dla sieci z komutacją łączy, jak i sieci danych.

Dla celów podstawowego obliczenia Erlanga ... Po pierwsze, załóżmy, że głos ma absolutny priorytet w danej sieci danych. Następnie zdefiniujmy typ łącza, z którym mamy do czynienia (ponieważ narzut wywołania w sieci Ethernet jest inny niż łącze Packet-over-SONET ). Na koniec zdefiniujmy niektóre kryteria odrzucania połączeń ... najprostsze jest to, że połączenie jest odrzucane, jeśli nie masz wystarczającej przepustowości przyrostowej dla innego połączenia (patrz kodek głosu ).

Po zdefiniowaniu tych granic ...

• C to całkowita pojemność (w bitach na sekundę) przeznaczona na ruch głosowy
• A to przepustowość zużywana przez pojedyncze połączenie głosowe (patrz Kodek głosu )

Wzór na obliczenie pojemności Erlanga (na jednostkę czasu) ...

Erlang capacity (per unit of time) = C / A

Zastosujmy to do łącza Ethernet 100 Mb / s, używając połączeń głosowych G.729 (tj. 39200 bps na połączenie).

• C = 100000000
• A = 39200

Maksymalna pojemność Erlanga łącza FastEthernet (przy użyciu wywołań G.729 , które mają mieć 100% łącza):

100000000 bps / 39200 bps = 2551.02 Erlangs

Założenia dotyczące przepustowości :

Moje założenia dotyczące pakietu G.729 ( numery referencyjne Cisco Voice Codec ) ...

• Narzut między ramkami Ethernet - Preambuła , SFD , IFG : 20 bajtów
• Nagłówek Ethernet II i CRC: 18 bajtów
• Nagłówek IP v4: 20 bajtów
• Nagłówek UDP : 8 bajtów
• Nagłówek RTP : 12 bajtów
• G.729 Ładunek głosowy: 20 bajtów

Łączna ramka Ethernet G.729 (w tym wszystkie koszty ogólne): 98 bajtów

Całkowita przepustowość G.729 przez Ethernet:

50 G.729 packets/sec * 98 Bytes/G.729 packet * 8 bits/Byte =  39200 bits/second

Uwaga: Zezwoliłem na zmodyfikowanie wymienionej przepustowości Cisco 31,2 Kb / s na połączenie G.729 , ponieważ pomijają one narzut związany z ramkami Ethernet w tej liczbie. Najprostszym sposobem zilustrowania tego bez komplikowania matematyki jest uwzględnienie narzutu między ramkami sieci Ethernet w zużytej przepustowości G.729 .

pytanie 3

• P3 : Co to jest jeden Erlang ruchu danych?
• A3 : Prawdopodobnie jest to teraz oczywiste ... zależy to od sposobu wysłania połączenia przez sieć danych.