Page History

...

A real throughput depends on both packet performance and interface characteristics, therefore, at the network design stage, pay attention to these parameters coherence so avoid the situation when one of them becomes a bottleneck for a link and network segment.

The packet performance is defined by the hardware capabilities of the central processor and the internal memory amount. Network devices process multiple traffic streams with different L2 frame sizes, so the following Ethernet frame size values are used for a performance testing:

...

Due to the limited internal memory amount, better packet performance is achieved for a minimum frame size. Minimal size frames using assume a large overhead amount: each data frames has an overhead headerservice header, which size does not depend on the size of the frame itself.Например,

длина служебного заголовка у кадров длиной 64 байта (рис. 4б) и 156 байт (рис. 4в) будет одинакова, но объём пользовательских данных будет отличаться. Для того, чтобы передать 138 байт данных пользователя потребуется три кадра длиной 64 байт или один кадр длиной 156 байт, таким образом в первом случае потребуется передать 192 байта, а во втором - 156 байт. При одинаковой пропускной способности канала связи, использование кадров большого размера повысит эффективность, увеличив полезную пропускную способность системы. Данные о значениях производительности устройств Инфинет для различных условий представлены в документе Производительность устройств ИнфинетFor example, the service header length for frames 64 bytes long (Figure 4b) and 156 bytes (Figure 4c) will be the same, but the user data amount will be different. To transmit 138 bytes of user data, three frames 64 bytes long or one frame 156 bytes long will be required, so in the first case 192 bytes are needed, in the second - 156 bytes. If link has the same throughput, large frames will increase efficiency by rising the useful throughput of the system. The Infinet devices performance values in various conditions is shown in the "Performance of the InfiNet Wireless devices" document.

Задержка

Под задержкой понимается время передачи пакета данных от источника до получателя. Величина задержки складывается из следующих компонентов:

• Время распространения сигнала в среде: зависит от физических характеристик среды, но, в любом случае, является ненулевым.
• Время сериализации: преобразование входящими/исходящими интерфейсами битового потока в сигнал и обратно не является мгновенным и требует аппаратных ресурсов сетевого устройства.
• Время обработки: время, которое пакет данных находится в устройстве. Это время зависит от состояния очередей сообщений, т.к. пакет данных будет обработан только после обработки пакетов, помещённых в эту очередь ранее.

При измерениях задержки часто используется понятие круговой задержки (RTT), т.е. времени распространения пакета данных от источника к получателю и обратно. Такое значение, например, используется при выводе результатов команды ping. Состояние промежуточных сетевых устройств при обработке прямого и обратного пакета данных может отличаться, поэтому в общем случае круговая задержка не равна двум односторонним задержкам.

Джиттер

Загрузка ЦП и состояние очередей сообщений на промежуточных сетевых устройствах постоянно меняются, поэтому задержка при распространении пакетов данных может изменяться. В примере (рис. 6) время распространения пакетов с идентификаторами 1 и 2 отличаются. Разница между максимальным и средним значениями задержки называется джиттером.

В сетевой инфраструктуре с избыточностью каналов связи данные между источником и получателем могут быть переданы различными путями, что, также, приведёт к появлению джиттера. В частном случае, разница между задержками в каналах связи может оказаться настолько большой, что порядок переданных пакетов данных изменится на приёмной стороне (рис. 7). В примере пакеты с идентификаторами были приняты в разном порядке.

Влияние эффекта зависит от характеристик сервиса и возможностей восстановления исходной последовательности протоколами высших уровней сетевого взаимодействия. Например, если трафик различных сервисов будет передан разными путями, то это не повлияет на неупорядоченность принятых данных.

Delay

Delay is the data packet transmission time from a source to a receiver. The delay value consists of the following parts:

• Signal propagation time in the medium: depends on the medium physical characteristics, is nonzero in any case.
• Serialization time: the conversion of a bitstream to a signal and backward by the incoming/outgoing interfaces is not instantaneous and requires hardware resources of a network device.
• Processing time: time the data packet spends is in the device. This time depends on the packet queues status, as a data packet will be processed only after processing packets placed in this queue earlier.

The delay is often measured, as a round-trip time (RTT), i.e. the time it takes for the data packet to be transmitted from a source to a destination and backward. For example, this value is used in the ping command results. The state of intermediate network devices during processing the data packets forward and backward may differ, therefore, usually the round-trip time is not equal to two one-way delays.

Jitter

CPU loading and the packets queues status on intermediate network devices are frequently changing, so the delay during data packets transmission can change. In the example (Figure 6), the transmission time of packages with identifiers 1 and 2 is different. The difference between the maximum and average delay values is called jitter.

In a redundant network infrastructure data between the source and the receiver can be transmitted in various ways, it will also lead to the jitter appearance. Sometimes the difference between the delays in the link may become so large that the transmitted data packets order will change on the receiving side (Figure 7). In the example, packets with identifiers were received in a different order.

The effect depends on the service characteristics and the ability to restore the original sequence by higher levels network protocols. For example, if the traffic of different services is transmitted through different paths, then it will not affect the disorder of the received data.

Anchor
service_class service_class

...

Service requirements for quality indicators

Each of the data transfer services has a requirements set for quality indicators. The RFC 4594 document includes the following service types: