Leistungsbewertung und Optimierung von zellbasierten Medienzugriffsverfahren für lokale Gbit/s-Netze:
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| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 10]
433 |
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| Item Description: | Zugl.: Hagen, Fernuniv., Diss., 1995 |
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BERICHTEVM
Dipl -Ing Christoph Bach, Herdecke
Leistungsbewertung und
Optimierung von zell
basierten Medienzugriffs
verfahren für lokale
Gbit/s-Netze
Reihe 10: Informatik/
Kommunikationstechnik Nr 433
Nachrichtentechnische Bibliothek
TUD
lnv -Nr :
^QA(, yVTR,
* 7 APR
NTB TUD
VM VERLAG
Inhaltsverzeichnis V
1 Einleitung und Übersicht 1
2 Topologien und Medienzugriffsverfahren 3
2 1 Evolution der lokalen Netze 3
211 Lokale Netze der ersten Generation 3
212 Lokale Netze der zweiten Generation 4
213 Lokale Netze der dritten Generation 7
214 Lokale Netze der vierten Generation 8
2 2 Asynchronous Transfer Mode (ATM) 8
221 Historie und Grundprinzipien 9
222 Struktur einer ATM-Zelle 9
223 B-ISDN-Protokoll-Referenzmodell 12
2 3 Topologien lokaler Netze 13
231 Bustopologien 14
232 Ringtopologien 15
233 Sonstige Topologien 15
2 4 Klassifizierung der Medienzugriffsverfahren 16
241 Aufgaben von Medienzugriffsverfahren 16
242 Basismechanismen 17
2 5 Standardisierung 21
251 Bestehende Standards 21
252 Aktuelle Standardisierungsaktivitäten 23
2 6 Anforderungen 25
2 7 Auswahl zweier Verfahren 26
2 8 Distributed Queue Dual Bus (DQDB) 27
281 Überblick 27
282 Struktur eines DQDB-Slots 28
283 Asynchrone Übertragung 30
284 Isochrone Übertragung 33
2 9 Asynchronous Transfer Mode Ring (ATMR) 34
291 Überblick 34
292 Struktur einer ATMR-Zelle 35
293 Asynchrone Übertragung 36
294 Isochrone Übertragung 40
VI Inhaltsverzeichnis
3 Leistungsbewertung 41
3 1 Methoden zur Leistungsbewertung 41
3 2 Prinzip der zeitdiskreten, ereignisorientierten Simulation 43
3 3 Generierung von Zufallszahlen 45
3 4 Statistische Analyse von Simulationsergebnissen 46
3 5 Kenngrößen der Leistungsbewertung 50
4 Modellierung von Medienzugriffsverfahren 53
4 1 Konzeption der Modellierung 53
4 2 Lastmodelle 54
421 Burst-Silence-Modell 55
422 Saturierter Sender 57
423 Constant Bit Rate-Modell 57
424 Verkehrsflußverteilung 58
4 3 Stalionsmodelle 60
431 DQDB-Stationsmodell 60
432 ATMR-Stationsmodell 62
4 4 Netzmodelle 63
441 DQDB-Netzmodell 64
442 ATMR-Netzmodell 64
5 Entwickeltes Simulationssystem 66
5 1 Implementierungsgesichtspunkte 66
5 2 Komponenten des entwickelten Simulationssystems 67
5 3 Grafische Benutzeroberfläche zur Parametereingabe 68
5 4 Simulationsprogramme 70
5 5 Statistische Auswertung der Simulationsergebnisse 72
5 6 Plausibilitätsprüfung der Simulationsprogramme 73
5 7 ATMR-Demonstrationsprogramm 75
6 Leistungsbewertung des ATMR-Medienzugriffsverfahrens 77
6 1 Untersuchungsziele 77
6 2 Validierung des ATMR-Simulationsmodells 79
6 3 Homogene Szenarien 83
631 Variation des Grundparameters des Verfahrens 83
632 Skalierbarkeit hinsichtlich der Stationsanzahl 87
Inhaltsverzeichnis VII
633 Skalierbarkeit hinsichtlich der Ringlänge 91
634 Skalierbarkeit hinsichtlich der Medienübertragungsrate 92
6 4 Szenarien mit heterogenen Lastverhältnissen 94
641 Client-Server-Szenarium 94
642 Szenarium mit unterschiedlichen Verkehrsklassen 96
6 5 Szenarien mit unsymmetrischer Verkehrsflußverteilung 100
651 Globale und lokale Fairneß 101
652 Szenarium mit festen Kommunikationsbeziehungen und
homogenen Lastverhältnissen 101
653 Szenarium mit festen Kommunikationsbeziehungen und
heterogenen Lastverhältnissen 107
654 Szenarium mit ausgeschlossenen Zieladressen 108
655 Szenarien mit unterschiedlich belasteten Ringsegmenten 113
656 Szenarium mit einer CBR-Quelle 119
6 6 Zusammenfassung der bisherigen Ergebnisse 123
7 Erweiterung des ATMR-Medienzugriffsverfahrens 125
7 1 Problemstellung 125
7 2 Common-Busy-Address-Mechanismus 125
7 3 Eigenschaften und Grundparameter des Mechanismus 127
7 4 Szenarium mit festen Kommunikationsbeziehungen 131
7 5 Szenarium mit ausgeschlossenen Zieladressen 132
7 6 Zusammenfassung der bisherigen Ergebnisse 134
8 Leistungsbewertung des DQDB-Medienzugriffsverfahrens 135
8 1 Untersuchungsziele 135
8 2 Validierung des DQDB-Simulationsmodells 136
8 3 Homogene Szenarien 138
831 Durchsatzanalyse unter saturierten Verhältnissen 139
832 Variation des Grundparameters des Verfahrens 140
833 Einfluß einer ansteigenden Netzlast 142
834 Skalierbarkeit hinsichtlich der Stationsanzahl 144
835 Skalierbarkeit hinsichtlich der Buslänge 144
836 Skalierbarkeit hinsichtlich der Medienübertragungsrate 146
8 4 Client-Server-Szenarium 146
8 5 Zusammenfassung der bisherigen Ergebnisse 148
VIII Inhaltsverzeichnis
8 6 Funktioneller Vergleich der beiden Medienzugriffsverfahren 148
9 Zusammenfassung und Ausblick 151
Anhang A SDL-Diagramme 154
A 1 Beschreibung des ATMR-Medienzugriffsverfahrens 154
A 2 Beschreibung des DQDB-Medienzugriffsverfahrens 157
A 3 Beschreibung des Common-Busy-Address-Mechanismus 160
Anhang B Herleitungen 164
B 1 Herleitung der Gleichung 6 3 164
B 2 Herleitung der Gleichung 6 4 164
B 3 Herleitung der Gleichung 6 5 165
Literaturverzeichnis 166
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