IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В статье кратко описывается статистический эксперимент анализа общей избыточности трафика абонента в рамках научной работы под руководством к.т.н., доцента Ерохина С.Д.

Для расчета общей избыточности трафика современного абонента было проведено моделирование ситуации пользования популярными сервисами посредством сети Интернет.

Дано:

Эксперимент №1. Просмотр видео посредством ресурса YouTube

Эксперимент №2. Пользование услугами электронной почты посредством ресурса gmail.com и mail.ru (просмотр и отправка сообщения)

Эксперимент №3. Общение в социальных сетях с использованием графических элементов

Цепочка исследуемых протоколов – НТТР-ТСР(UDP)-IP-Ethernet

Расчетная часть:

На канальном уровне величина избыточности, вносимой протоколами сетевого и транспортного уровней, определяется отношением избыточности, вносимой каждым протоколом, к общему объему трафика за сессию.

По итогам проведенных экспериментов (общение в социальных сетях, просмотр почты, просмотр новостей) в таблице 1 представлены исходные данные для расчета общей избыточности трафика.

Входные данные Таблица 1

Наименование эксперимента	Средняя длина пакета в сети Ethernet	Количество пакетов TCP, %	Количество пакетов UDP, %	Общее количество пакетов
Общение в соц. сетях	565,3	69,85%	19,44%	40732
Просмотр почты	543,8	72,53%	18,71%	80760
Просмотр видео на YouTube.	405,3	56,98%	24,77%	27394

Избыточность на канальном уровне, вносимая протоколами сетевого и транспортного уровней, для одного пакета вычисляется согласно формуле:

, где

Общая избыточность трафика определяется отношением количества избыточных байт к общему количеству байт за сессию и вычисляется согласно формуле:

Результаты расчета значений общей избыточности трафика Таблица 2

Наименование эксперимента	(в случае ТСР)	(в случае )
Общение в соц. сетях	7,08%	4,95%	5,91%
Просмотр почты	7,36%	5,15%	6,29%
Просмотр видео на YouTube.	4,7%	3,29%	4,44%

Таким образом, по приведенным в таблице 2 данным видно, что общая избыточность трафика на канальном уровне в среднем составляет от 3 до 8%.

В соответствии с методикой расчета избыточности трафика абонента вычисляем

При анализе сетевого трафика были получены данные по распределению количества пакетов по основным протоколам сетевого (IP), транспортного (TCP/UDP) и прикладного (HTTP) уровней, приведенные в таблице 3 и на диаграмме 1.

Распределение пакетов по протоколам Таблица 3

Количество пакетов	Эксперимент 1	Эксперимент 2	Эксперимент 3
Всего за сессию	180366	71379	36732
IP	178268	67642	35107
TCP	172866	63488	30984
UDP	4942	5400	3938
HTTP	1999	2123	4129

Рис.1 Диаграмма распределения пакетов по протоколам

Для протокола прикладного уровня (HTTP) был проведен анализ количества пакетов для каждого из методов, а также были рассчитаны средние размеры заголовков пакетов.

По имеющимся данным были рассчитаны значения избыточности, вносимой заголовками каждого из уровней. Данные расчетов приведены в таблице 4.

Избыточность трафика современного абонента Таблица 4

Уровень протокола	Эксперимент 1	Эксперимент 2	Эксперимент 3
Сетевой/транспортный/прикладной	25,82%	30,18%	29,34%
Прикладной	8,76%	9,42%	9,21%

Список литературы

1. Интернет в Ethernet. Семенов Ю.А. (ГНЦ ИТЭФ)// http://book.itep.ru/1/intro1.htm

1. RFC 895 A Standard for the Transmission of IP datagrams over experimental Ethernet networks// J.Postel Apr. 1984

1. Архитектура компьютерных систем и сетей: Учеб. пособие / Т.П. Барановская, В.И. Лойко и др.; под ред. В.И. Лойко. – М.: Финансы и статистика, 2003. – 256 с.: ил.

1. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации / В. Л. Бройдо – СПб.: Питер, 2003. – 688 с.: ил.

1. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. / А. П. Пятибратов, Л. П. Гудыно, А. А. Кириченко; Под ред. А. П. Пятибратова – М.: Финансы и статистика, 2004. – 512с.: ил.

Код для цитирования: Скопировать