Σωλήνες πολυπροπυλενίου. Διαστάσεις, προδιαγραφές και εύρος

Σχεδιασμός μεθόδων υπολογισμού εύρους ζώνης

• μήκος του κύριου συστήματος·
• το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται τα προϊόντα·
• αριθμός σημείων νερού και ούτω καθεξής.

Μέχρι σήμερα, υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να βοηθήσετε στον υπολογισμό της απόδοσης μιας δομής.

Ειδική φόρμουλα. Δεν θα μπούμε πολύ σε αυτό, αφού δεν θα δώσει τίποτα σε έναν απλό άνθρωπο χωρίς ειδικές γνώσεις. Ας διευκρινίσουμε απλώς ότι σε έναν τέτοιο τύπο χρησιμοποιούνται μέσοι δείκτες, όπως ο συντελεστής τραχύτητας ή Ksh. Για ένα συγκεκριμένο τύπο συστήματος και για μια χρονική περίοδο, είναι διαφορετικό. Εάν υπολογίσουμε την απόδοση ενός σωλήνα από χάλυβα (που δεν έχει λειτουργήσει προηγουμένως), τότε ο δείκτης Ksh θα αντιστοιχεί σε 0,2 mm.

Ο ακριβής υπολογισμός της απόδοσης απαιτεί γνώση πινακοποιημένων δεδομένων που αντιστοιχούν σε ένα συγκεκριμένο υλικό.

Ωστόσο, αυτά τα δεδομένα από μόνα τους δεν αρκούν.

Πίνακες. Ο ακριβής υπολογισμός της απόδοσης απαιτεί γνώση πινακοποιημένων δεδομένων που αντιστοιχούν σε ένα συγκεκριμένο υλικό.
Υπάρχει ένας αριθμός πινάκων για τον υδραυλικό υπολογισμό σωλήνων από χάλυβα, πλαστικό, αμιαντοτσιμέντο, γυαλί κ.λπ. Ως παράδειγμα, μπορούμε να αναφέρουμε τον πίνακα F.A. Shevelev.

Εξειδικευμένα προγράμματα βελτιστοποίησης δικτύων ύδρευσης. Η μέθοδος είναι σύγχρονη και διευκολύνει πολύ το έργο του υπολογισμού. Σε ένα τέτοιο πρόγραμμα προσδιορίζεται η μέγιστη τιμή όλων των τιμών​για κάθε τύπο προϊόντος. Η αρχή λειτουργίας είναι η εξής.

Αφού εισαγάγετε στο πρόγραμμα ορισμένες υποχρεωτικές τιμές, λαμβάνετε όλες τις απαραίτητες παραμέτρους. Το πιο σκόπιμο είναι να χρησιμοποιήσετε το πρόγραμμα κατά την τοποθέτηση ενός μεγάλου συστήματος παροχής νερού, στο οποίο συνδέονται μαζικά σημεία νερού.

Οι παράμετροι που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη χρήση ενός ειδικού προγράμματος είναι οι εξής:

Υπάρχουν εξειδικευμένα προγράμματα για τον υπολογισμό της απόδοσης ενός σωλήνα, χρειάζεται μόνο να εισαγάγετε ορισμένες υποχρεωτικές τιμές στο πρόγραμμα και θα υπολογιστούν όλες οι απαραίτητες παράμετροι.

• μήκος τμήματος?
• το μέγεθος της εσωτερικής διαμέτρου της δομής ·
• συντελεστής τραχύτητας για ένα συγκεκριμένο υλικό.
• συντελεστής τοπικής αντίστασης (αυτή είναι η παρουσία κάμψεων, μπλουζών, αντισταθμιστών κ.λπ.).
• βαθμός υπερανάπτυξης του κύριου συστήματος.

Οποιαδήποτε από τις παραπάνω μεθόδους θα σας δώσει ένα ακριβές αποτέλεσμα της απόδοσης των στοιχείων και ολόκληρου του συστήματος παροχής νερού στο σπίτι. Έχοντας κάνει έναν ποιοτικό υπολογισμό, είναι εύκολο να αποφευχθούν οι δυσκολίες που σχετίζονται με την κακή παροχή νερού ή την απουσία του.

Πίνακας χωρητικότητας σωλήνων

Τύπος συστήματος αγωγών	Ένδειξη ταχύτητας (m/s)
Για υδάτινο περιβάλλον εργασίας
1. Κόμβος πόλης	από 0,60 έως 1,50
2. Αυτοκινητόδρομοι του κύριου χαρακτήρα	από 1.50 έως 3.00
3. Κεντρική θέρμανση	από τις 2.00 έως τις 3.00
4. Συστήματα πίεσης	από 0,75 έως 1,50
5. Υγρά υδραυλικής φύσης	έως 12
Για λάδια (υδραυλικά υγρά)
1. Αγωγοί	από τις 3.00 έως τις 7.5
2. Συστήματα πίεσης	από 0,75 έως 1,25
Για ζευγάρι
1. Συστήματα θέρμανσης	από 20,0 έως 30,0
2. Συστήματα κεντρικού χαρακτήρα	από 30,0 έως 50,0
3. Συστήματα θέρμανσης υψηλής θερμοκρασίας	από 50,0 έως 70,0
Για μέσα αέρα και αερίου
1. Κύρια συστήματα κεντρικού χαρακτήρα	από 20,0 έως 75,0

Χωρητικότητα καναλιού θεωρίας πληροφοριών 2

Έχω διαβάσει μερικά άρθρα στο διαδίκτυο και έχω πολύ καλή κατανόηση του TCP και του UDP γενικά. Ωστόσο, εξακολουθώ να έχω κάποιες αμφιβολίες που είμαι σίγουρος ότι δεν μου είναι απολύτως σαφείς.

( )

ΕΚΣΥΓΧΡΟΝΙΖΩ:

Κατάλαβα ότι το TCP χρησιμοποιεί παράθυρα, τα οποία δεν είναι τίποτα άλλο από πολλά τμήματα που μπορούν να σταλούν προτού πραγματικά περιμένουν το Ευχαριστώ. Αλλά αμφιβάλλω ότι τα τμήματα UDP αποστέλλονται συνεχώς χωρίς καν να ασχολούμαι με το Ευχαριστώ. Επομένως, δεν υπάρχει πρόσθετο κόστος στο UDP. Τότε γιατί η παροχή TCP είναι τόσο μεγαλύτερη από τη διεκπεραίωση UDP;

Και τελικά

Είναι αλήθεια ?

Αν ναι, τότε η παροχή TCP είναι πάντα ίση με την ταχύτητα Know Link. Και επειδή το RTT ακυρώνει το ένα το άλλο, η απόδοση TCP δεν εξαρτάται καν από το RTT.

Έχω δει σε ορισμένα εργαλεία ανάλυσης δικτύου όπως το iperf, η δοκιμή απόδοσης απόδοσης κ.λπ. ότι η απόδοση TCP/UDP αλλάζει ανάλογα με το μέγεθος του μπλοκ.

Πίνακας υπολογισμός σωλήνων αποχέτευσης

1. Αποχέτευση χωρίς πίεση
   . Για τον υπολογισμό των συστημάτων αποχέτευσης χωρίς πίεση, χρησιμοποιούνται πίνακες που περιέχουν όλους τους απαραίτητους δείκτες. Γνωρίζοντας τη διάμετρο των εγκατεστημένων σωλήνων, μπορείτε να επιλέξετε όλες τις άλλες παραμέτρους ανάλογα με αυτήν και να τις αντικαταστήσετε στον τύπο. Επιπλέον, ο πίνακας δείχνει τον όγκο του υγρού που διέρχεται από το σωλήνα, ο οποίος συμπίπτει πάντα με τη διαπερατότητα του αγωγού. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους πίνακες Lukin, οι οποίοι υποδεικνύουν την απόδοση όλων των σωλήνων με διάμετρο στην περιοχή από 50 έως 2000 mm.
2. Αποχέτευση υπό πίεση
   . Είναι κάπως πιο εύκολο να προσδιοριστεί η απόδοση σε αυτόν τον τύπο συστήματος χρησιμοποιώντας πίνακες - αρκεί να γνωρίζουμε τον μέγιστο βαθμό πλήρωσης του αγωγού και τη μέση ταχύτητα μεταφοράς υγρών.

Ο πίνακας απόδοσης των σωλήνων πολυπροπυλενίου σάς επιτρέπει να μάθετε όλες τις απαραίτητες παραμέτρους για τη διευθέτηση του συστήματος.

Υπολογισμός χωρητικότητας σωλήνων αποχέτευσης

Κατά το σχεδιασμό ενός αποχετευτικού συστήματος, είναι επιτακτική ανάγκη να υπολογιστεί η απόδοση του αγωγού, η οποία εξαρτάται άμεσα από τον τύπο του (τα συστήματα αποχέτευσης είναι υπό πίεση και χωρίς πίεση). Οι υδραυλικοί νόμοι χρησιμοποιούνται για τη διενέργεια υπολογισμών. Οι ίδιοι οι υπολογισμοί μπορούν να πραγματοποιηθούν τόσο χρησιμοποιώντας τύπους όσο και χρησιμοποιώντας τους αντίστοιχους πίνακες.

Για τον υδραυλικό υπολογισμό του αποχετευτικού συστήματος απαιτούνται οι ακόλουθοι δείκτες:

• Διάμετρος σωλήνα - Du;
• Η μέση ταχύτητα κίνησης των ουσιών - v;
• Η τιμή της υδραυλικής κλίσης - I;
• Βαθμός πλήρωσης – h/DN.

Η ταχύτητα και το μέγιστο επίπεδο πλήρωσης των οικιακών λυμάτων καθορίζονται από τον πίνακα, ο οποίος μπορεί να γραφεί ως εξής:

1. Η διάμετρος 150-250 mm - h / DN είναι 0,6 και η ταχύτητα είναι 0,7 m / s.
2. Η διάμετρος 300-400 mm - h / DN είναι 0,7, ταχύτητα - 0,8 m / s.
3. Η διάμετρος 450-500 mm - h / DN είναι 0,75, ταχύτητα - 0,9 m / s.
4. Η διάμετρος 600-800 mm - h / DN είναι 0,75, ταχύτητα - 1 m / s.
5. Η διάμετρος 900+ mm - h / DN είναι 0,8, η ταχύτητα - 1,15 m / s.

Για ένα προϊόν με μικρή διατομή, υπάρχουν κανονιστικοί δείκτες για την ελάχιστη κλίση του αγωγού:

• Με διάμετρο 150 mm, η κλίση δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 0,008 mm.
• Με διάμετρο 200 mm, η κλίση δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 0,007 mm.

Για τον υπολογισμό του όγκου των λυμάτων χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος:

q = a*v,

Όπου a είναι η ελεύθερη περιοχή της ροής.

v είναι η ταχύτητα μεταφοράς των λυμάτων.

Ο ρυθμός μεταφοράς μιας ουσίας μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

v=C√R*i,

όπου R είναι η τιμή της υδραυλικής ακτίνας,

C είναι ο συντελεστής διαβροχής.

i - ο βαθμός κλίσης της δομής.

Από τον προηγούμενο τύπο, μπορείτε να εξαγάγετε τα ακόλουθα, τα οποία θα καθορίσουν την τιμή της υδραυλικής κλίσης:

i=v2/C2*R.

Για τον υπολογισμό του συντελεστή διαβροχής, χρησιμοποιείται ένας τύπος της ακόλουθης μορφής:

С=(1/n)*R1/6,

Όπου n είναι ένας συντελεστής που λαμβάνει υπόψη τον βαθμό τραχύτητας, ο οποίος κυμαίνεται από 0,012 έως 0,015 (ανάλογα με το υλικό του σωλήνα).

Η τιμή R συνήθως ισοδυναμεί με τη συνήθη ακτίνα, αλλά αυτό ισχύει μόνο εάν ο σωλήνας είναι πλήρως γεμάτος.

Για άλλες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται ένας απλός τύπος:

R=A/P

Όπου Α είναι το εμβαδόν διατομής της ροής του νερού,

P είναι το μήκος του εσωτερικού τμήματος του σωλήνα που βρίσκεται σε άμεση επαφή με το υγρό.

Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα του Διαδικτύου

Όπως γνωρίζετε, η τελική ταχύτητα του Διαδικτύου εξαρτάται και από το εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας. Επίσης, η ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών επηρεάζεται από:

Μέθοδοι σύνδεσης.

Ραδιοκύματα, καλώδια και καλώδια οπτικών ινών. Οι ιδιότητες, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτών των μεθόδων σύνδεσης έχουν συζητηθεί παραπάνω.

Φόρτωση διακομιστή.

Όσο πιο απασχολημένος είναι ο διακομιστής, τόσο πιο αργά λαμβάνει ή μεταδίδει αρχεία και σήματα.

Εξωτερικές παρεμβολές.

Οι ισχυρότερες παρεμβολές επηρεάζουν τη σύνδεση που δημιουργείται με χρήση ραδιοκυμάτων. Αυτό προκαλείται από κινητά τηλέφωνα, ραδιόφωνα και άλλους ραδιοφωνικούς δέκτες και πομπούς.

Κατάσταση εξοπλισμού δικτύου.

Φυσικά, οι μέθοδοι σύνδεσης, η κατάσταση των διακομιστών και η παρουσία παρεμβολών παίζουν σημαντικό ρόλο στην παροχή Internet υψηλής ταχύτητας. Ωστόσο, ακόμα κι αν οι παραπάνω δείκτες είναι φυσιολογικοί και το Διαδίκτυο έχει χαμηλή ταχύτητα, τότε το θέμα κρύβεται στον εξοπλισμό δικτύου του υπολογιστή. Οι σύγχρονες κάρτες δικτύου είναι ικανές να υποστηρίζουν σύνδεση στο Διαδίκτυο με ταχύτητες έως και 100 Mbps. Παλαιότερα, οι κάρτες μπορούσαν να παρέχουν μέγιστη απόδοση 30 και 50 Mbps, αντίστοιχα.

Γενικά έξοδα αποστολής

Το Διαδίκτυο είναι ένα δίκτυο με την καλύτερη δυνατή προσπάθεια, πράγμα που σημαίνει ότι τα πακέτα θα παραδοθούν εάν είναι δυνατόν, αλλά μπορεί επίσης να απορριφθούν. Οι πτώσεις πακέτων ρυθμίζονται από το επίπεδο μεταφοράς, στην περίπτωση του TCP. δεν υπάρχει τέτοιος μηχανισμός για το UDP, πράγμα που σημαίνει ότι είτε η εφαρμογή δεν ενδιαφέρεται να μην παραδοθούν ορισμένα μέρη των δεδομένων, είτε η εφαρμογή υλοποιεί αναμετάδοση απευθείας πάνω από το UDP.

Η αναμετάδοση μειώνει την κατανάλωση για δύο λόγους:

ένα. Κάποια δεδομένα πρέπει να σταλούν ξανά, κάτι που απαιτεί χρόνο. Αυτό εισάγει έναν λανθάνοντα χρόνο που είναι αντιστρόφως ανάλογος με την ταχύτητα της πιο αργής ζεύξης στο δίκτυο μεταξύ του αποστολέα και του παραλήπτη (γνωστός και ως το bottleneck). σι. Η ανίχνευση ότι ορισμένα δεδομένα δεν έχουν παραδοθεί απαιτεί ανατροφοδότηση από τον παραλήπτη στον αποστολέα. Λόγω των καθυστερήσεων διάδοσης (μερικές φορές ονομάζεται λανθάνουσα κατάσταση, που προκαλείται από την πεπερασμένη ταχύτητα του φωτός στο καλώδιο), η ανάδραση μπορεί να ληφθεί από τον αποστολέα μόνο με κάποια καθυστέρηση, επιβραδύνοντας περαιτέρω τη μετάδοση. Στις περισσότερες πρακτικές περιπτώσεις, αυτή είναι η μεγαλύτερη συμβολή στην πρόσθετη καθυστέρηση που προκαλείται από την αναμετάδοση.

Προφανώς εάν χρησιμοποιείτε UDP αντί για TCP και δεν σας ενδιαφέρει η απώλεια πακέτων, θα έχετε φυσικά καλύτερη απόδοση. Αλλά για πολλές εφαρμογές, η απώλεια δεδομένων δεν είναι ανεκτή, επομένως αυτή η μέτρηση δεν έχει νόημα.

Υπάρχουν ορισμένες εφαρμογές που χρησιμοποιούν UDP για τη μεταφορά δεδομένων. Το ένα είναι το BitTorrent το οποίο μπορεί να χρησιμοποιήσει είτε το TCP είτε ένα πρωτόκολλο που δημιούργησαν και ονομάζεται uTP το οποίο μιμείται το TCP έναντι του UDP, αλλά στοχεύει στην καλύτερη χρήση πολλών ταυτόχρονων συνδέσεων. Ένα άλλο πρωτόκολλο μεταφοράς που υλοποιείται μέσω UDP είναι το QUIC, το οποίο επίσης μιμείται το TCP και προσφέρει πολυπλεξία πολλαπλών παράλληλων μεταδόσεων σε μία μόνο σύνδεση και διόρθωση σφαλμάτων προώθησης για μείωση των αναμεταδόσεων.

Θα συζητήσω λίγο τη διόρθωση σφαλμάτων προς τα εμπρός, καθώς σχετίζεται με την ερώτησή σας σχετικά με την απόδοση. Ο αφελής τρόπος για να το εφαρμόσεις είναι να στείλεις κάθε πακέτο δύο φορές. Σε περίπτωση που ο ένας χαθεί, ο άλλος έχει ακόμα την ευκαιρία να το πάρει

Αυτό μειώνει τον αριθμό των αναμεταδόσεων έως και κατά το ήμισυ, αλλά μειώνει επίσης τα έσοδά σας στο μισό καθώς στέλνετε περιττά δεδομένα (σημειώστε ότι το εύρος ζώνης του δικτύου ή του επιπέδου σύνδεσης παραμένει το ίδιο!). Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό είναι φυσιολογικό. ειδικά εάν η καθυστέρηση είναι πολύ υψηλή, για παράδειγμα, σε διηπειρωτικά ή δορυφορικά κανάλια

Επίσης, υπάρχουν ορισμένες μαθηματικές μέθοδοι όπου δεν χρειάζεται να στείλετε ένα πλήρες αντίγραφο των δεδομένων. Για παράδειγμα, για κάθε n πακέτα που στέλνετε, στέλνετε ένα άλλο περιττό, που είναι το XOR (ή κάποια άλλη αριθμητική πράξη) από αυτά. αν χαθεί το επιπλέον δεν πειράζει? Εάν χαθεί ένα από τα n πακέτα, μπορείτε να το ανακτήσετε με βάση το περιττό ένα και το άλλο n-1. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να συντονίσετε την επιβάρυνση του FEC σε οποιοδήποτε εύρος ζώνης μπορείτε να διαθέσετε.

1. Ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών σε ένα διακριτό σύστημα επικοινωνίας

V
διακριτό σύστημα επικοινωνίας ελλείψει
πληροφορίες παρεμβολών στην έξοδο του καναλιού επικοινωνίας
(κανάλι PI) συμπίπτει πλήρως με
πληροφορίες στην εισαγωγή του, έτσι
ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών αριθμητικά
ισούται με την απόδοση της πηγής
μηνύματα:

.(5.1)

Στο
την παρουσία παρεμβολής μέρος των πληροφοριών πηγής
χάνεται και η ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών
αποδεικνύεται μικρότερη από την παραγωγικότητα
πηγή. Ταυτόχρονα στο μήνυμα
πληροφορίες προστίθενται στην έξοδο του καναλιού
σχετικά με τις παρεμβολές (Εικ. 12).

Έτσι
παρουσία παρεμβολών, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη
στην έξοδο του καναλιού, όχι όλες οι πληροφορίες,
δίνεται από την πηγή, αλλά μόνο αμοιβαία
πληροφορίες:

bps (5.2)

Στο
τύπος (5.1) έχουμε

ή

,
(5.3)

που H(Χ)
εκτέλεση
πηγή;

H(Χy)

 αναξιοπιστία
« κανάλι (απώλεια) ανά μονάδα χρόνου.

H(y)

εντροπία του μηνύματος εξόδου ανά μονάδα
χρόνος;

H(yΧ)=H’(n)
είναι η εντροπία της παρεμβολής (θορύβου) ανά μονάδα χρόνου.

πέρασμα
ικανότητα καναλιού επικοινωνίας (Κανάλι
μεταφορά πληροφοριών) ντο
ονομάζεται το μέγιστο δυνατό
ρυθμός πληροφοριών καναλιού

.(5.4)

Για το επίτευγμα
μέγιστο, όλα δυνατά
πηγές εξόδου και όλα τα δυνατά
μεθόδους κωδικοποίησης.

Με αυτόν τον τρόπο,
εύρος ζώνης καναλιών επικοινωνίας
ισούται με τη μέγιστη απόδοση
πηγή στην είσοδο του καναλιού, εντελώς
ταιριάζει με τα χαρακτηριστικά
αυτό το κανάλι, μείον την απώλεια πληροφοριών
κανάλι λόγω παρεμβολών.

Σε κανάλι χωρίς παρεμβολές
ντο=ΜέγιστηH(Χ),
επειδή H(Χy)=0.
Όταν χρησιμοποιείτε ενιαίο κωδικό με
βάση κ,
που αποτελείται από n
στοιχεία με διάρκεια _ε,
σε ένα κανάλι χωρίς παρεμβολές

,

στο κ=2

bit/s.
(5.5)

Για αποτελεσματική
χρήση εύρους ζώνης
το κανάλι πρέπει να συντονιστεί με
πηγή εισόδου. Τέτοιος
Η αντιστοίχιση είναι δυνατή και για τα κανάλια
επικοινωνία χωρίς παρεμβολές και για κανάλια με
παρεμβολή βασισμένη σε δύο θεωρήματα,
αποδείχθηκε από τον K. Shannon.

1ο θεώρημα (για
κανάλι επικοινωνίας χωρίς παρεμβολές):

Αν η πηγή
τα μηνύματα έχουν εντροπία H
(bit ανά σύμβολο), και το κανάλι επικοινωνίας - απόδοση
ικανότητα ντο
(bits ανά δευτερόλεπτο), τότε μπορείτε να κωδικοποιήσετε
μηνύματα με τέτοιο τρόπο ώστε
μετάδοση πληροφοριών μέσω ενός καναλιού
μέση ταχύτητα, αυθαίρετα κοντά
στην αξία ντο,
αλλά μην το παρακάνετε.

πρότεινε ο Κ. Σάνον
και μια μέθοδος τέτοιας κωδικοποίησης, η οποία
που ονομάζεται στατιστική
βέλτιστη κωδικοποίηση. Περαιτέρω
αναπτύχθηκε η ιδέα μιας τέτοιας κωδικοποίησης
στα έργα των Fano και Huffman και επί του παρόντος
ο χρόνος χρησιμοποιείται ευρέως στην πράξη
για «συμπίεση μηνυμάτων».

Κόστος ρελέ

Το Διαδίκτυο είναι ένα δίκτυο βέλτιστης προσπάθειας, πράγμα που σημαίνει ότι τα πακέτα θα παραδοθούν εάν είναι δυνατόν, αλλά μπορεί επίσης να απορριφθούν. Οι πτώσεις πακέτων διαχειρίζονται το επίπεδο μεταφοράς, στην περίπτωση του TCP. δεν υπάρχει τέτοιος μηχανισμός για το UDP, πράγμα που σημαίνει ότι είτε η εφαρμογή δεν ενδιαφέρεται αν κάποια μέρη των δεδομένων δεν παραδίδονται, είτε η ίδια η εφαρμογή εκτελεί αναμετάδοση μέσω UDP.

Η αναμετάδοση μειώνει τη χρήσιμη απόδοση για δύο λόγους:

ένα. Κάποια δεδομένα πρέπει να σταλούν ξανά, κάτι που διαρκεί πολύ.Αυτό εισάγει μια καθυστέρηση που είναι αντιστρόφως ανάλογη με την ταχύτητα της πιο αργής ζεύξης στο δίκτυο μεταξύ του αποστολέα και του παραλήπτη (που είναι επίσης το σημείο συμφόρησης). σι. Η ανίχνευση ότι ορισμένα δεδομένα δεν έχουν παραδοθεί απαιτεί ανατροφοδότηση από τον παραλήπτη στον αποστολέα. Λόγω των καθυστερήσεων διάδοσης (μερικές φορές ονομάζεται λανθάνουσα κατάσταση· προκαλείται από την πεπερασμένη ταχύτητα του φωτός στο καλώδιο), η ανατροφοδότηση μπορεί να ληφθεί από τον αποστολέα μόνο με κάποια καθυστέρηση, επιβραδύνοντας περαιτέρω τη μετάδοση. Στις περισσότερες πρακτικές περιπτώσεις, αυτή είναι η πιο σημαντική συμβολή στην πρόσθετη καθυστέρηση που προκαλείται από την αναμετάδοση.

Είναι σαφές ότι εάν χρησιμοποιείτε UDP αντί για TCP και δεν σας ενδιαφέρει η απώλεια πακέτων, θα έχετε φυσικά καλύτερη απόδοση. Αλλά για πολλές εφαρμογές, η απώλεια δεδομένων είναι απαράδεκτη, επομένως μια τέτοια μέτρηση δεν έχει νόημα.

Υπάρχουν ορισμένες εφαρμογές που χρησιμοποιούν UDP για τη μεταφορά δεδομένων. Ένα από αυτά είναι το BitTorrent το οποίο μπορεί να χρησιμοποιήσει είτε το TCP είτε ένα πρωτόκολλο που ανέπτυξαν και ονομάζεται uTP το οποίο μιμείται το TCP έναντι του UDP, αλλά στοχεύει να είναι πιο αποτελεσματικό όταν χρησιμοποιεί πολλές ταυτόχρονες συνδέσεις. Ένα άλλο πρωτόκολλο μεταφοράς που υλοποιείται μέσω UDP είναι το QUIC, το οποίο επίσης μιμείται το TCP και προσφέρει πολυπλεξία πολλαπλών παράλληλων μεταδόσεων σε μία μόνο σύνδεση και διόρθωση σφαλμάτων προώθησης για μείωση των αναμεταδόσεων.

Θα συζητήσω λίγο τη διόρθωση σφαλμάτων προς τα εμπρός, καθώς σχετίζεται με την ερώτησή σας σχετικά με την απόδοση. Ο αφελής τρόπος για να γίνει αυτό είναι να στείλετε κάθε πακέτο δύο φορές. Σε περίπτωση που το ένα χαθεί, το άλλο έχει ακόμα πιθανότητες να αποκτηθεί

Αυτό μειώνει τον αριθμό των αναμεταδόσεων στο μισό, αλλά μειώνει επίσης την καθαρή απόδοση σας στο μισό καθώς στέλνετε περιττά δεδομένα (σημειώστε ότι το εύρος ζώνης του δικτύου ή του επιπέδου σύνδεσης παραμένει το ίδιο!). Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό είναι φυσιολογικό. ειδικά εάν η καθυστέρηση είναι πολύ μεγάλη, για παράδειγμα, σε διηπειρωτικά ή δορυφορικά κανάλια

Επιπλέον, υπάρχουν ορισμένες μαθηματικές μέθοδοι όταν δεν χρειάζεται να στείλετε ένα πλήρες αντίγραφο των δεδομένων. Για παράδειγμα, για κάθε n πακέτα που στέλνετε, στέλνετε ένα άλλο πλεονάζον πακέτο, το οποίο είναι το XOR (ή κάποια άλλη αριθμητική πράξη) από αυτά. αν χαθεί το επιπλέον δεν πειράζει? Εάν χαθεί ένα από τα n πακέτα, μπορείτε να το ανακτήσετε με βάση το περιττό ένα και το άλλο n-1. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να ρυθμίσετε τις παραμέτρους της γενικής επιβάρυνσης της διόρθωσης σφαλμάτων προώθησης σε οποιοδήποτε εύρος ζώνης μπορείτε να εξοικονομήσετε.

Πώς μετράτε το χρόνο μεταφοράς

Έχει ολοκληρωθεί η μετάδοση όταν ο αποστολέας έχει ολοκληρώσει την αποστολή του τελευταίου bit στο καλώδιο ή περιλαμβάνει επίσης τον χρόνο που χρειάζεται για να ταξιδέψει το τελευταίο bit στον δέκτη; Επίσης, αυτό περιλαμβάνει τον χρόνο που χρειάζεται για να λάβουμε επιβεβαίωση από τον παραλήπτη, δηλώνοντας ότι όλα τα δεδομένα ελήφθησαν με επιτυχία και δεν απαιτείται αναμετάδοση;

Εξαρτάται πραγματικά από το τι θέλετε να μετρήσετε.

Λάβετε υπόψη ότι για μεγάλες μεταφορές, στις περισσότερες περιπτώσεις, ένας επιπλέον χρόνος μετ' επιστροφής είναι αμελητέος (εκτός εάν επικοινωνείτε, για παράδειγμα, με μια ανιχνευτή στον Άρη)

Ποιο είναι αυτό το βασικό χαρακτηριστικό στο TCP που το κάνει τόσο ανώτερο από το UDP;

Αυτό δεν είναι αλήθεια, αν και μια κοινή παρανόηση.

Εκτός από την αναμετάδοση δεδομένων όταν είναι απαραίτητο, το TCP θα προσαρμόσει επίσης τον ρυθμό αποστολής έτσι ώστε να μην προκαλεί πτώση πακέτων λόγω συμφόρησης δικτύου. Ο αλγόριθμος συντονισμού έχει βελτιωθεί εδώ και δεκαετίες και συνήθως συγκλίνει γρήγορα μέχρι τη μέγιστη ταχύτητα που υποστηρίζεται από το δίκτυο (στην πραγματικότητα το σημείο συμφόρησης). Για το λόγο αυτό, είναι συνήθως δύσκολο να ξεπεραστεί το TCP σε απόδοση.

Με το UDP, ο αποστολέας δεν έχει όριο χρέωσης. Το UDP επιτρέπει σε μια εφαρμογή να στέλνει όσο θέλει. Αλλά αν προσπαθήσετε να στείλετε περισσότερα από όσα μπορεί να χειριστεί το δίκτυο, ορισμένα δεδομένα θα διαγραφούν, γεγονός που θα μειώσει το εύρος ζώνης σας και θα κάνει επίσης τον διαχειριστή του δικτύου να θυμώσει πολύ μαζί σας. Αυτό σημαίνει ότι η αποστολή κίνησης UDP με υψηλό ρυθμό δεν είναι πρακτική (εκτός εάν ο στόχος είναι ένα δίκτυο DoS).

Ορισμένες εφαρμογές πολυμέσων χρησιμοποιούν UDP, αλλά η μετάδοση περιορισμού του ρυθμού του αποστολέα είναι πολύ αργή. Αυτό χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές VoIP ή διαδικτυακές ραδιοφωνικές εφαρμογές όπου απαιτείται πολύ μικρό εύρος ζώνης αλλά χαμηλή καθυστέρηση. Πιστεύω ότι αυτός είναι ένας λόγος για την παρανόηση ότι το UDP είναι πιο αργό από το TCP. Δεν είναι, το UDP μπορεί να είναι τόσο γρήγορο όσο επιτρέπει το δίκτυο.

Όπως ανέφερα προηγουμένως, υπάρχουν πρωτόκολλα όπως το uTP ή το QUIC που υλοποιούνται πάνω από το UDP που παρέχουν παρόμοια απόδοση με το TCP.

Είναι αλήθεια ?

Καμία απώλεια πακέτων (και αναμεταδόσεις) δεν είναι σωστή.

Αυτό είναι σωστό μόνο εάν το μέγεθος του παραθύρου έχει ρυθμιστεί στη βέλτιστη τιμή. BDP / RTT - η βέλτιστη (μέγιστη δυνατή) ταχύτητα μετάδοσης στο δίκτυο. Τα περισσότερα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα θα πρέπει να μπορούν να το ρυθμίσουν αυτόματα με τον βέλτιστο τρόπο.

Πώς εξαρτάται η απόδοση από το μέγεθος του μπλοκ; Το μέγεθος του μπλοκ είναι το παράθυρο TCP ή το μέγεθος του datagram του UDP;

Τι είναι ένα bit Πώς μετράται ο ρυθμός μετάδοσης bit

Ο ρυθμός μετάδοσης bit είναι ένα μέτρο της ταχύτητας μιας σύνδεσης. Υπολογίζονται σε bit, οι μικρότερες μονάδες αποθήκευσης πληροφοριών, για 1 δευτερόλεπτο. Ήταν εγγενές στα κανάλια επικοινωνίας στην εποχή της «πρώιμης ανάπτυξης» του Διαδικτύου: εκείνη την εποχή, τα αρχεία κειμένου μεταδίδονταν κυρίως στον παγκόσμιο ιστό.

Τώρα η βασική μονάδα μέτρησης είναι 1 byte. Αυτό, με τη σειρά του, είναι ίσο με 8 bit. Οι αρχάριοι χρήστες κάνουν πολύ συχνά ένα χονδροειδές λάθος: μπερδεύουν τα kilobit και τα kilobyte. Αυτό προκαλεί σύγχυση όταν ένα κανάλι με εύρος ζώνης 512 kbps δεν ανταποκρίνεται στις προσδοκίες και δίνει ταχύτητα μόνο 64 KB/s. Για να μην μπερδευτείτε, πρέπει να θυμάστε ότι εάν χρησιμοποιούνται bits για την ένδειξη της ταχύτητας, τότε η καταχώρηση θα γίνει χωρίς συντομογραφίες: bit / s, kbit / s, kbit / s ή kbps.

2. Εύρος ζώνης ομοιογενούς συμμετρικού καναλιού επικοινωνίας

V
ομοιογενές κανάλι επικοινωνίας υπό όρους (παροδικό)
πιθανότητες Π(y₁Χ₁)

δεν εξαρτώνται
από τον χρόνο. Γράφημα καταστάσεων και μεταβάσεων
ομοιογενές δυαδικό κανάλι επικοινωνίας
φαίνεται στο σχ. δεκατρείς.

Εικ.13

Σε αυτή την εικόνα
Χ₁
και Χ₂
– σήματα στην είσοδο του καναλιού επικοινωνίας, y₁
καιy₂
- σήματα εξόδου. Εάν μεταδοθεί
σήμα Χ₁
και έλαβε σήμα y₁,
αυτό σημαίνει ότι το πρώτο σήμα
(ευρετήριο 1) δεν παραμορφώνεται. Εάν μεταδοθεί
πρώτο σήμα (Χ₁),
και λαμβάνεται το δεύτερο σήμα (y₂),
σημαίνει ότι υπάρχει παραμόρφωση
πρώτο σήμα. Πιθανότητες μετάβασης
φαίνεται στο Σχ. 13. Εάν το κανάλι είναι συμμετρικό,
τότε οι πιθανότητες μετάβασης είναι κατά ζεύγη ίσες.

Σημαίνω: Π(y₂Χ₁)=
Π(y₁Χ₂)=Π_ε– πιθανότητες
παραμόρφωση στοιχείου σήματος, Π(y₁Χ₁)=
Π(y₂Χ₂)=1-Π_ε– πιθανότητες
σωστή λήψη του στοιχείου σήματος.

Συμφωνώς προς
τύποι (5.1) και (5.3)

.

Αν τα σήματα
Χ₁
και Χ₂ έχω
την ίδια διάρκεια _ε,
τότε
.
Στη συνέχεια η χωρητικότητα του καναλιού
θα είναι ίσο με

.
(5.7)

Σε αυτή τη φόρμουλα
maxH(y)=κούτσουροκ.
Για ένα δυαδικό κανάλι (k=2)
maxH(y)=1
και ο τύπος (5.4) παίρνει τη μορφή

.
(5.8)

Μένει να καθοριστεί
υπό όρους εντροπία H(yΧ).
Για μια δυαδική πηγή έχουμε

Αντικαθιστώντας το
λαμβάνουμε την τιμή της υπό όρους εντροπίας στο (5.8).
οριστικά

.
(5.9)

Στο σχ. 14 χτισμένο
καμπύλη απόδοσης
δυαδικό κανάλι σχετικά με την πιθανότητα σφάλματος.

Για κανάλι επικοινωνίας
Με κ>2
προσδιορίζεται η απόδοση
σχεδόν ο ίδιος τύπος:

. (5.10)

Υπό κράτηση
ας δούμε ένα παράδειγμα. Ας υπάρχει
δυαδική πηγή με απόδοση


bit/s.

Ρύζι. 14

Στο σχ. 14 χτισμένο
καμπύλη απόδοσης
δυαδικό κανάλι σχετικά με την πιθανότητα σφάλματος.

Για κανάλι επικοινωνίας
Με κ>2
προσδιορίζεται η απόδοση
σχεδόν ο ίδιος τύπος:

. (5.10)

Υπό κράτηση
ας δούμε ένα παράδειγμα. Ας υπάρχει
δυαδική πηγή με απόδοση


bit/s.

Αν η πιθανότητα
παραμόρφωση Π_ε=0,01,
τότε προκύπτει ότι από 1000 στοιχεία
σήματα που μεταδίδονται σε ένα δευτερόλεπτο
κατά μέσο όρο 990 αντικείμενα θα γίνονται δεκτά χωρίς
παραμόρφωση και μόνο 10 στοιχεία θα
διεστραμμένος. Φαίνεται ότι το πέρασμα
ικανότητα σε αυτή την περίπτωση θα είναι
990 bps. Ωστόσο, ο υπολογισμός
Ο τύπος (5.9) μας δίνει μια τιμή, σημαντικά
μικρότερο (ντο=919
bps). Τι συμβαίνει εδώ; Και το θέμα είναι ότι
θα είχαμε λάβει ντο=990
bit / s, αν ήξερες ακριβώς ποια
τα στοιχεία του μηνύματος είναι αλλοιωμένα. Αγνοια
αυτού του γεγονότος (και είναι πρακτικά να το γνωρίζουμε
αδύνατο) οδηγεί στο γεγονός ότι 10
παραμορφωμένα στοιχεία τόσο έντονα
να μειώσει την αξία του ληφθέντος μηνύματος,
ότι η απόδοση είναι δραστική
μειώνεται.

Ενα άλλο παράδειγμα.
Αν Π_ε=0,5,
τότε από τα 1000 περασμένα στοιχεία τα 500 δεν θα είναι
διεστραμμένος. Ωστόσο, τώρα το πέρασμα
η ικανότητα δεν θα είναι 500
bit/s, όπως θα περίμενε κανείς,
και ο τύπος (5.9) θα μας δώσει την ποσότητα ντο=0.
Ισχύει για Π_ε=0,5
το σήμα μέσω του καναλιού επικοινωνίας είναι στην πραγματικότητα ήδη
δεν περνάει και το κανάλι επικοινωνίας είναι απλό
ισοδύναμο με μια γεννήτρια θορύβου.

Στο Π_ε1
η διεκπεραίωση πλησιάζει
στη μέγιστη τιμή. Ωστόσο, σε αυτό
σήματα θήκης στην έξοδο του συστήματος επικοινωνίας
πρέπει να αναστραφεί.

Μέθοδοι μετάδοσης σήματος

Μέχρι σήμερα, υπάρχουν τρεις κύριοι τρόποι μετάδοσης σήματος μεταξύ υπολογιστών:

• Ραδιομετάδοση.
• Μετάδοση δεδομένων μέσω καλωδίου.
• Μετάδοση δεδομένων μέσω συνδέσεων οπτικών ινών.

Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους έχει μεμονωμένα χαρακτηριστικά των καναλιών επικοινωνίας, τα οποία θα συζητηθούν παρακάτω.

Τα πλεονεκτήματα της μετάδοσης πληροφοριών μέσω ραδιοφωνικών καναλιών περιλαμβάνουν: ευελιξία στη χρήση, ευκολία εγκατάστασης και διαμόρφωσης τέτοιου εξοπλισμού. Κατά κανόνα, ένας ραδιοπομπός χρησιμοποιείται για λήψη και μέθοδο. Μπορεί να είναι ένα μόντεμ για υπολογιστή ή ένας προσαρμογέας Wi-Fi.

Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου μετάδοσης περιλαμβάνουν ασταθή και σχετικά χαμηλή ταχύτητα, μεγαλύτερη εξάρτηση από την παρουσία ραδιοπύργων, καθώς και το υψηλό κόστος χρήσης (το κινητό Διαδίκτυο είναι σχεδόν διπλάσιο από το "στάσιμο").

Τα πλεονεκτήματα της μετάδοσης δεδομένων σε σχέση με ένα καλώδιο είναι: αξιοπιστία, ευκολία λειτουργίας και συντήρησης. Οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω ηλεκτρικού ρεύματος. Σχετικά μιλώντας, το ρεύμα κάτω από μια συγκεκριμένη τάση μετακινείται από το σημείο Α στο σημείο Β. Το Α μετατρέπεται αργότερα σε πληροφορία. Τα καλώδια αντέχουν τέλεια τις αλλαγές θερμοκρασίας, την κάμψη και τη μηχανική καταπόνηση. Στα μειονεκτήματα περιλαμβάνονται η ασταθής ταχύτητα, καθώς και η επιδείνωση της σύνδεσης λόγω βροχής ή καταιγίδων.

Ίσως η πιο προηγμένη τεχνολογία μετάδοσης δεδομένων αυτή τη στιγμή είναι η χρήση καλωδίου οπτικών ινών. Εκατομμύρια μικροσκοπικοί γυάλινοι σωλήνες χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό των καναλιών επικοινωνίας ενός δικτύου καναλιών επικοινωνίας. Και το σήμα που μεταδίδεται μέσω αυτών είναι ένας φωτεινός παλμός. Δεδομένου ότι η ταχύτητα του φωτός είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ρεύματος, αυτή η τεχνολογία έχει καταστήσει δυνατή την επιτάχυνση της σύνδεσης στο Διαδίκτυο κατά αρκετές εκατοντάδες φορές.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την ευθραυστότητα των καλωδίων οπτικών ινών. Πρώτον, δεν μπορούν να αντέξουν τη μηχανική βλάβη: οι σπασμένοι σωλήνες δεν μπορούν να μεταδώσουν ένα φωτεινό σήμα μέσω του εαυτού τους και οι ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας οδηγούν στο ράγισμα τους. Λοιπόν, το αυξημένο υπόβαθρο ακτινοβολίας κάνει τους σωλήνες θολό - εξαιτίας αυτού, το σήμα μπορεί να επιδεινωθεί. Επιπλέον, το καλώδιο οπτικών ινών είναι δύσκολο να επισκευαστεί εάν σπάσει, επομένως πρέπει να το αλλάξετε εντελώς.

Τα παραπάνω υποδηλώνουν ότι με την πάροδο του χρόνου βελτιώνονται τα κανάλια επικοινωνίας και τα δίκτυα των καναλιών επικοινωνίας, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση του ρυθμού μεταφοράς δεδομένων.

Επιβάρυνση λόγω κεφαλίδων

Κάθε επίπεδο στο δίκτυο προσθέτει μια κεφαλίδα στα δεδομένα που εισάγει κάποια επιβάρυνση λόγω του χρόνου μεταφοράς του. Επιπλέον, το επίπεδο μεταφοράς χωρίζει τα δεδομένα σας σε τμήματα. Αυτό συμβαίνει επειδή το επίπεδο δικτύου (όπως στο IPv4 ή στο IPv6) έχει μέγιστο μέγεθος πακέτου MTU, συνήθως 1500 V σε δίκτυα Ethernet. Αυτή η τιμή περιλαμβάνει το μέγεθος της κεφαλίδας του επιπέδου δικτύου (για παράδειγμα, την κεφαλίδα IPv4, η οποία έχει μεταβλητό μήκος, αλλά συνήθως μήκους 20 B) και την κεφαλίδα του επιπέδου μεταφοράς (για το TCP, είναι επίσης μεταβλητού μήκους, αλλά συνήθως μήκους 40 B) . Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μέγιστο μέγεθος τμήματος MSS (αριθμός byte δεδομένων, χωρίς κεφαλίδες, σε ένα τμήμα) 1500 - 40 - 20 = 1440 byte.

Έτσι, εάν θέλουμε να στείλουμε 6 KB δεδομένων επιπέδου εφαρμογής, πρέπει να τα χωρίσουμε σε 6 τμήματα, 5 από 1440 byte το καθένα και ένα από 240 byte. Ωστόσο, στο επίπεδο δικτύου, καταλήγουμε να στέλνουμε 6 πακέτα, 5 από τα 1500 byte το καθένα και ένα στα 300 byte, για ένα σύνολο 6,3 kB.

Εδώ δεν έλαβα υπόψη το γεγονός ότι το επίπεδο σύνδεσης (όπως στο Ethernet) προσθέτει τη δική του κεφαλίδα και πιθανώς επίσης ένα επίθημα, το οποίο προσθέτει επιπλέον επιβάρυνση. Για το Ethernet, αυτό είναι 14 byte για την κεφαλίδα Ethernet, προαιρετικά 4 byte για την ετικέτα VLAN, μετά ένα CRC 4 byte και ένα διάστημα 12 byte, για συνολικά 36 byte ανά πακέτο.

Εάν μετρήσετε μια σύνδεση σταθερού ρυθμού, ας πούμε 10 Mbps, ανάλογα με το τι μετράτε, θα έχετε διαφορετική απόδοση. Συνήθως θέλετε ένα από αυτά:

• Καλή απόδοση, δηλαδή απόδοση επιπέδου εφαρμογής, εάν θέλετε να μετρήσετε την απόδοση της εφαρμογής. Σε αυτό το παράδειγμα, διαιρείτε 6 kB με τη διάρκεια της μεταφοράς.
• Συνδέστε το εύρος ζώνης εάν θέλετε να μετρήσετε την απόδοση του δικτύου. Σε αυτό το παράδειγμα, διαιρείτε 6 kB + TCP overhead + IP + Overhead Ethernet = 6,3 kB + 6 * 36 B = 6516 B με τη διάρκεια μετάδοσης.