Что такое «1 Эрланг» для сетевого трафика данных?

Я понимаю (или, по крайней мере, полагаю, что понимаю) концепцию загрузочной единицы Erlang, когда она применяется к голосовой связи Голосовая связь происходит в режиме реального времени и измеряется в реальном времени, поэтому, естественно, мы можем просто разделить общий объем голосового трафика, обрабатываемого системой (измеренный в минутах) в определенный период времени, на продолжительность этого периода времени (также измеряется в минутах) и получить безразмерный коэффициент нагрузки, известный как Erlang. Естественно, 60 минут голоса, передаваемого за 60 минут, составляют 1 эрланг.

Но как применить этот модуль Эрланга к трафику данных? Что мы делим на что? Что такое 1 Erlang для сети передачи данных? Это вообще применимо? Причина, по которой я спрашиваю, заключается в том, что я вижу различные формулы, относящиеся к Erlang (Erlang-B и Erlang-C), используемые для анализа нагрузки сетей передачи данных. Но мне трудно применить идею единицы Erlang к сети, трафик которой не измеряется в единицах времени.

Проблема более высокого уровня, над которой я работаю, - это оценка нагрузки на устройство, которое одновременно обрабатывает голосовой трафик и трафик данных. И трафик данных в этом случае является общим интернет-трафиком, никак не связанным с голосовой связью. Например, рассмотрим сотовую базовую станцию, AKA a cell site. Устройство имеет независимые каналы для обработки голосового трафика и трафика данных. Как оценить нагрузку в Эрланге на такое устройство, если это вообще возможно? Как привести разные типы трафика к какой-то практически значимой общей мере?

Фон

Erlang измеряет нагрузку на коммутацию каналов связи. Цитируя страницу Russ Rowlett в :

Erlang - это безразмерная «единица измерения», представляющая плотность трафика, равную одной секунде вызова в секунду (или одному часу вызова в час и т. Д.).

Классическое определение Эрланга было разработано в начале 1900-х годов профессором А.К. Эрлангом . Определение Эрланга не применяется в общем случае к трафику данных, потому что нет стандартного определения «вызова» в трафике данных, а также нет блокировки вызовов, как вы могли бы найти в полностью используемой ссылке с коммутацией каналов . Если мы сделаем некоторые предположения о сети передачи данных и типах вызовов, мы сможем включить измерение в сеть передачи данных.

Erlang-B и Erlang-C возникли из классического анализа сетей с коммутацией каналов; они также могут быть адаптированы для использования в сетях передачи данных

Вопросы и ответы

Вопрос 1

• Q1 : Как это относится к трафику данных?
• A1 : Сначала вы должны определить, что такое вызов, полоса пропускания, потребляемая вызовом, и критерии для блокировки вызова. Как правило, вы определяете полосу пропускания для каждого вызова данных, ссылаясь на то, какая полоса пропускания используется рассматриваемым голосовым кодеком .

вопрос 2

• Q2 : что мы делим на что?
• A2 : Если вы строго спрашиваете об основных расчетах Эрланга , см. Ниже. Erlang-B и Erlang-C немного проще в применении к сети передачи данных из-за динамики очередей, которая является общей как для сетей с коммутацией каналов, так и для сетей передачи данных.

Для целей базового вычисления Эрланга ... Во-первых, давайте предположим, что голос получает абсолютный приоритет по всей рассматриваемой сети передачи данных. Далее, давайте определим тип ссылки, с которой мы имеем дело (поскольку издержки вызова в Ethernet отличаются от ссылки Packet-over-SONET ). Наконец, давайте определим некоторые критерии отклонения вызова ... простейшее состоит в том, что вызов отклоняется, если вам не хватает добавочной полосы пропускания для другого вызова (см. Голосовой кодек ).

После того, как вы определите эти границы ...

• C - общая емкость (в битах в секунду), выделенная для голосового трафика
• A - это полоса пропускания, потребляемая одним голосовым вызовом (см. Voice Codec s)

Формула для расчета мощности Эрланга (за единицу времени) ...

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

Давайте применим это к каналу Ethernet со скоростью 100 Мбит / с, используя голосовые вызовы G.729 (т.е. 39200 бит / с на вызов).

• C = 100000000
• A = 39200

Максимальная емкость Erlang канала FastEthernet (при использовании вызовов G.729 , которые, как предполагается, имеют 100% канала):

100000000 bps / 39200 bps = 2551.02 Erlangs

Допустимая пропускная способность :

Мои предположения о пакете G.729 (см. Номера голосового кодека Cisco ) ...

• Межкадровые издержки Ethernet - преамбула , SFD , IFG : 20 байтов
• Ethernet II заголовок и CRC: 18 байт
• Заголовок IP v4: 20 байт
• Заголовок UDP : 8 байт
• Заголовок RTP : 12 байт
• G.729 Голосовая нагрузка: 20 байт

Общий кадр Ethernet G.729 (включая все служебные данные): 98 байт

Общая пропускная способность G.729 через Ethernet:

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

Примечание. Я позволил себе изменить указанную пропускную способность Cisco на 31,2 Кбит / с на вызов G.729 , поскольку в этом номере они не учитывают затраты на кадрирование Ethernet. Самый простой способ проиллюстрировать это, не усложняя математику, - это включить межкадровые издержки Ethernet в потребляемую полосу пропускания G.729 .

Вопрос 3

• Q3 : Что такое один Erlang трафика данных?
• A3 : Это, вероятно, уже очевидно ... это зависит от того, как вызов отправляется по сети передачи данных.