電網(wǎng)企業(yè)信息網(wǎng)帶寬需求預(yù)測算法設(shè)計

2013-11-21 09:44:07 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：網(wǎng)絡(luò)帶寬需求預(yù)測結(jié)果是編制電網(wǎng)企業(yè)信息網(wǎng)規(guī)劃容量的依據(jù)和基礎(chǔ)。本文依據(jù)計算機通信網(wǎng)信息量理論，在分析了各種影響網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊蛩氐幕A(chǔ)上，設(shè)計出一種基于排隊分析模型的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求預(yù)測算法。0 引

為下一個顧客服務(wù)。圖2表示了簡單模型推廣到多個服務(wù)員的情形。這些服務(wù)員共享一個隊列。如果一個顧客到達至少有一個服務(wù)員是可以服務(wù)的，那么這個顧客就會被提交那個服務(wù)員，否則進入隊列等待。這種情況下，進入隊列的顧客有可能被任何一個服務(wù)員服務(wù)。另一種可能是多個隊列，即每個服務(wù)員對應(yīng)一個隊列。顧客進入隊列之后，只能被該服務(wù)員服務(wù)。

1.2采用的排隊分析模型

單服務(wù)員、多服務(wù)員隊列分析公式涉及大量的假設(shè)和概率論知識，推動過程比較復(fù)雜，這里只引用結(jié)果。

在排隊分析中，數(shù)據(jù)報都是假設(shè)以泊松到達規(guī)律到達網(wǎng)絡(luò)中排隊的，由于IP數(shù)據(jù)報的大小是變化的，所以數(shù)據(jù)報在網(wǎng)絡(luò)中從開始傳送到結(jié)束的時間（傳送時間）是指數(shù)分布的，由于假設(shè)所有數(shù)據(jù)報都在同一個物理通道上走，所以服務(wù)員為單服務(wù)員。因此采用的排隊分析模型為單服務(wù)員、泊松到達、指數(shù)分布服務(wù)時間。

每個數(shù)據(jù)報在系統(tǒng)中平均花費的時間Tq = 平均排隊時間Tw + 平均傳送時間Ts，令帶寬的利用率為，泊松到達、指數(shù)分布服務(wù)時間的公式：

從該公式可以看出，當接近1時，每個數(shù)據(jù)報在系統(tǒng)中平均花費的時間將趨向無窮大。

2 網(wǎng)絡(luò)帶寬需求預(yù)測算法設(shè)計

2.1網(wǎng)絡(luò)帶寬需求預(yù)測算法設(shè)計時考慮的若干因素

2.1.1網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型

不同類型的數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求是不同的，對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)作一個大的分類，可以分成三大類：實時數(shù)據(jù)、非實時數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)。

實時數(shù)據(jù)要求的網(wǎng)絡(luò)帶寬是一定的，比如需要2Mbit/s傳輸圖像信息，如果網(wǎng)絡(luò)提供的帶寬小于2Mbit/s，則會影響圖像傳送質(zhì)量，如減少每秒傳輸?shù)膸瑪?shù)引起圖像感覺不連續(xù)，圖像產(chǎn)生馬賽克現(xiàn)象等。

對非實時數(shù)據(jù)，有以下4個因素影響其所要求的網(wǎng)絡(luò)帶寬：

a) 網(wǎng)絡(luò)能提供的帶寬。網(wǎng)絡(luò)提供的帶寬越大，非實時數(shù)據(jù)能利用的帶寬也越大。

b) 特定應(yīng)用系統(tǒng)或協(xié)議要求的最小帶寬。如SAP系統(tǒng)每點要求的最小帶寬是4Kbit/s，如果小于這個帶寬，則系統(tǒng)會認為網(wǎng)絡(luò)斷了。還比如TCP協(xié)議所能接受的超時時間等。

c) 用戶能忍受的帶寬。比如瀏覽一頁100K的Web頁面，有的能忍受5秒鐘，有的能忍受30秒鐘。

d) 如果所有非實時數(shù)據(jù)在一定時間T之內(nèi)（如上班時間）同時使用，產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)量D，則網(wǎng)絡(luò)至少應(yīng)提供的帶寬 = D/T，此為非實時數(shù)據(jù)能利用的平均帶寬。

網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)是網(wǎng)管系統(tǒng)為了對網(wǎng)絡(luò)進行管控而采集傳遞的數(shù)據(jù)，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求是一定的。

2.1.2網(wǎng)絡(luò)承載的應(yīng)用特征

網(wǎng)絡(luò)承載的大多數(shù)應(yīng)用可以分成下列三類之一：終端仿真、客戶機/服務(wù)器和文件傳輸，不同的應(yīng)用類型有