Визначення інформаційних потоків

Рис 7.1. Комутація абонентів через мережу транзитних вузлів.

Литература к лекции 7

Контрольные вопросы

1. Что называется вероятностью случайного события?

2. Известен закон распределения плотности вероятности f(D) некоторой погрешности D. Как найти вероятность того, что эта погрешность находится в интервале [D1;D2]?

3. Напишите формулу плотности вероятности для нормального распределения. Поясните назначение основных параметров в этой формуле.

4. Каков смысл параметра mx в формуле плотности вероятности для нормального распределения?

5. Каков смысл параметра s в формуле плотности вероятности для нормального распределения?

6. Поясните, что такое правило “трех сигм”?

7. Какие виды распределений плотности вероятности случайных погрешностей находят применение в метрологии и измерительной технике?

 

7.4. Самостоятельная работа студентов по теме лекции №7

1. Найти математическое ожидание и дисперсию для перечисленных ниже распределений плотности вероятности (3 часа). Л.[1-3].

а) равномерное несимметричное f(x)= 1/(b-a) при a<x<b, иначе f(x)=0;

б) экспоненциальное f(x)=a*exp(-a|x|);

в) трапецеидальное.

               
 
     
 
 
   
Рис.7.5. Различные распределения плотности вероятности: а) несимметричное равномерное; б)экспоненциальное; в)трапецеидальное

 

 


Пугачев В.С.Введение в теорию вероятностей.-М.: Наука, 1968, 368 с.

Вентцель.. Введение в теорию вероятностей -М:, Изд-во стандартов, 1972, 318с. (Изд. 3-е, 1985.

Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. -«Вища школа», 1976, 432с.

Наприклад, в мережі на рис. 7.1 вузли 2 і 4 не є безпосередньо зв'язаними між собою. Для передачі даних вони змушені передавати дані через наявні транзитні вузли, наприклад, вузли 1 і 5. Вузол 1 повинен виконати передачу даних з інтерфейсу A на інтерфейс B, а вузол 5 — з інтерфейсу B на F.

Послідовність транзитних вузлів (мережних інтерфейсів) на шляху від відправника до одержувача називається маршрутом.

Комутацією називається з'єднання кінцевих вузлів через мережу транзитних вузлів.

Завдання комутації складається з кількох взаємозв'язаних окремих задач:

1. Визначення інформаційних потоків, для яких потрібно прокладати шляхи.

2. Визначення маршрутів для потоків.

3. Повідомлення вузлів мережі про знайдені маршрути.

4. Просування – розпізнавання потоків і локальна комутація на кожному транзитному вузлі.

5. Мультиплексування і демультиплексування потоків.

Зрозуміло, що через один транзитний вузол може проходити кілька маршрутів, наприклад через вузол 5 проходять дані, що надходять з вузла 4 до кожного з решти вузлів, а також всі дані, що прямують до вузлів 3 і 10. Транзитний вузол повинен вміти розпізнавати потоки даних, що надходять до нього, щоб забезпечити їх передачу саме на ті свої інтерфейси, які ведуть до потрібного вузла.

Інформаційним потоком (data flow, data stream) називають послідовність даних, що об'єднані набором загальних ознак, який виділяє ці дані із загального мережного трафіку.

Дані можуть бути представлені у вигляді послідовності байтів або об'єднані в більші одиниці даних — пакети, кадри, комірки. Наприклад, всі дані, що надходять від одного комп'ютера, можна визначити як єдиний потік, а можна представити як сукупність кількох підпотоків, кожен з яких як додаткову ознаку містить адресу призначення. Кожен з цих підпотоків, у свою чергу, можна розділити на дрібніші підпотоки даних, наприклад, підпотоки, що відносяться до різних мережних застосувань — електронної пошти, файлової служби, звернення до веб-сервера.

Поняття потоку використовується для вирішення різних мережних завдань і, мусить мати відповідний набір ознак. В задачі комутації, суть якої — передача даних з одного кінцевого вузла до іншого, при визначенні потоків обов'язковими ознаками потоку, очевидно, мають бути адреса відправника і адреса призначення даних. Тоді для кожної парі кінцевих вузлів буде визначено один потік і один маршрут.

Проте не завжди достатньо визначити потік лише парою адрес. Якщо для одної пари кінцевих вузлів виконується кілька мережних завдань, які пред'являють до неї свої особливі вимоги, потік даних між двома кінцевими вузлами повинен бути розділений на кілька підпотоків, так щоб для кожного з них можна було прокласти свій маршрут. В такому разі вибір шляху повинен здійснюватися з врахуванням характеру переданих даних.

Наприклад, для файлового сервера важливо, щоб передані до нього великі об'єми даних прямували по каналах з високою пропускною здатністю, а для програмної системи управління, яка посилає в мережу короткі повідомлення, що вимагають обов'язкового і негайного відгуку, при виборі маршруту важливим буде надійність лінії зв'язку і мінімальний рівень затримок. В цьому разі, набір ознак потоку повинен бути розширений за рахунок інформації, що ідентифікує застосування.

Часто, для даних, що пред'являють до мережі однакові вимоги, може прокладатися кілька маршрутів, щоб за рахунок розпаралелювання спромогтися одночасного використання різних каналів і пришвидшити передачу даних. В даному випадку необхідно "помітити" дані, які прямуватимуть по кожному з цих маршрутів.

Ознаки потоку можуть мати глобальне або локальне значення. В першому випадку вони однозначно визначають потік в межах всієї мережі, а в другому — в межах одного транзитного вузла. Прикладом глобальної ознаки, наприклад є пара унікальних адрес кінцевих вузлів для ідентифікації потоку. Прикладом ознаки, що локально визначає потік в межах пристрою, може бути номер (ідентифікатор) інтерфейсу пристрою, з якого поступили дані.

Наприклад, вузол 1 (рис. 7.1) може бути сконфігурованим таким чином, щоб передавати всі дані, що поступили з інтерфейсу А, на інтерфейс С, а дані, що поступили з інтерфейсу D, на інтерфейс В. Таке правило дозволяє розділити два потоки даних — який надходить з вузла 2 і який надходить з вузла 7 — і скерувати їх для транзитної передачі через різні вузли мережі, в даному випадку дані з вузла 2 через вузол 8, а дані з вузла 7 — через вузол 5.

Особливим типом ознаки є мітка потоку. Мітка може мати глобальне значення, що унікально визначає потік в межах мережі. В такому разі вона в незмінному вигляді закріплюється за потоком протягом всього шляху проходження від вузла відправника до вузла призначення. В деяких технологіях використовуються локальні мітки потоку, значення яких динамічно змінюються при передачі даних від одного вузла до іншого.

Визначити потоки – це означає задати для них набір унікальних ознак, на підставі яких комутатори зможуть скеровувати потоки по призначених для них маршрутах.