Was ist "1 Erlang" für den Netzwerkdatenverkehr?

Ich verstehe (oder glaube zumindest) das Konzept der Erlang-Ladeeinheit, wenn es auf die Sprachkommunikation angewendet wird. Die Sprachkommunikation erfolgt in Echtzeit und wird in Echtzeit gemessen. Daher können wir natürlich die Gesamtmenge des vom System verarbeiteten Sprachverkehrs (gemessen in Minuten) in einem bestimmten Zeitraum durch die Länge dieses Zeitraums (auch) dividieren gemessen in Minuten) und erhalten den dimensionslosen Lastfaktor Erlang. Natürlich sind 60 Minuten Stimme in 60 Minuten 1 Erlang.

Aber wie kann man diese Erlang-Einheit auf den Datenverkehr anwenden? Was teilen wir durch was? Was ist 1 Erlang für ein Datennetz? Ist es überhaupt anwendbar? Der Grund, den ich frage, ist, dass ich sehe, dass verschiedene Erlang-bezogene Formeln (Erlang-B und Erlang-C) verwendet werden, um eine Lastanalyse von Datennetzen durchzuführen. Es fällt mir jedoch schwer, die Idee der Erlang-Einheit auf ein Netzwerk anzuwenden, dessen Datenverkehr nicht in Zeiteinheiten gemessen wird.

Das übergeordnete Problem, an dem ich arbeite, ist die Schätzung der Belastung eines Geräts, das gleichzeitig Sprach- und Datenverkehr verarbeitet. In diesem Fall handelt es sich bei dem Datenverkehr um allgemeinen Internetverkehr, der in keiner Weise an die Sprachkommunikation gebunden ist. Betrachten Sie beispielsweise eine zellulare Basisstation, AKA eine Zellstelle. Das Gerät verfügt über unabhängige Kanäle für die Verarbeitung von Sprach- und Datenverkehr. Wie schätzt man die Belastung in Erlangs für ein solches Gerät, wenn es überhaupt möglich ist? Wie bringt man die verschiedenen Arten von Verkehr zu einer praktisch sinnvollen gemeinsamen Maßnahme?

Hintergrund

Ein Erlang misst die Belastung einer leitungsvermittelten Verbindung. Zitiert Russ Rowletts Seite :

Das erlang ist eine dimensionslose "Einheit", die eine Verkehrsdichte von einer Anrufsekunde pro Sekunde (oder einer Anrufstunde pro Stunde usw.) darstellt.

Die klassische Definition eines Erlang wurde in den frühen 1900er Jahren von Professor AK Erlang entwickelt . Die Definition von Erlang gilt nicht generisch für den Datenverkehr, da es weder eine Standarddefinition für einen "Anruf" im Datenverkehr gibt noch eine Anrufblockierung, wie Sie sie in einer voll ausgelasteten leitungsvermittelten Verbindung finden würden. Wenn wir einige Annahmen über das Datennetz und die Art der Anrufe treffen, können wir die Messung in ein Datennetz einbinden.

Erlang-B und Erlang-C sind aus der klassischen Analyse von leitungsvermittelten Netzwerken hervorgegangen. Sie können auch für den Einsatz in Datennetzen angepasst werden

Fragen und Antworten

Frage 1

• Frage 1 : Wie trifft dies auf den Datenverkehr zu?
• A1 : Sie müssen zuerst definieren, was ein Anruf ist, welche Bandbreite ein Anruf verbraucht und welche Kriterien zum Blockieren eines Anrufs gelten. In der Regel definieren Sie die Bandbreite pro Datenanruf, indem Sie angeben, wie viel Bandbreite der betreffende Sprachcodec verbraucht .

Frage 2

• F2 : Was teilen wir durch was?
• A2 : Wenn Sie streng nach grundlegenden Erlang- Berechnungen fragen , siehe unten. Erlang-B und Erlang-C lassen sich aufgrund der Warteschlangendynamik, die sowohl für leitungsvermittelte als auch für Datennetze gleich ist, etwas einfacher auf ein Datennetzwerk anwenden.

Für die Zwecke einer grundlegenden Erlang-Berechnung ... Nehmen wir zunächst an, dass Sprache im betreffenden Datennetzwerk absolute Priorität erhält. Als nächstes definieren wir die Art der Verbindung, mit der wir es zu tun haben (da sich der Overhead eines Anrufs über Ethernet von einer Paket-über-SONET- Verbindung unterscheidet). Lassen Sie uns abschließend einige Kriterien für die Ablehnung von Anrufen definieren. Am einfachsten ist es, wenn der Anruf abgelehnt wird, wenn Sie nicht über genügend inkrementelle Bandbreite für einen weiteren Anruf verfügen (siehe Sprachcodec ).

Nachdem Sie diese Grenzen definiert haben ...

• C ist die Gesamtkapazität (in Bit pro Sekunde) für den Sprachverkehr
• A ist die Bandbreite , die von einem einzigen Sprachanruf verbraucht, (ref Voice Codec s)

Die Formel zur Berechnung der Erlang-Kapazität (pro Zeiteinheit) ...

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

Wenden wir dies auf eine 100-Mbit / s-Ethernet-Verbindung mit G.729- Sprachanrufen an (dh 39200 Bit / s pro Anruf).

• C = 100000000
• A = 39200

Maximale Erlang-Kapazität einer FastEthernet-Verbindung (unter Verwendung von G.729- Aufrufen, von denen angenommen wird, dass sie 100% der Verbindung haben):

100000000 bps / 39200 bps = 2551.02 Erlangs

Bandbreitenannahmen :

Meine Annahmen zum G.729- Paket (siehe Cisco Voice Codec- Nummern) ...

• Ethernet-Interframe-Overhead - Präambel , SFD , IFG : 20 Byte
• Ethernet II-Header & CRC: 18 Bytes
• IP v4-Header: 20 Bytes
• UDP- Header: 8 Bytes
• RTP- Header: 12 Bytes
• G.729 Sprachnutzlast: 20 Bytes

Gesamt- G.729- Ethernet-Frame (einschließlich des gesamten Overheads): 98 Byte

Gesamtbandbreite von G.729 über Ethernet:

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

Hinweis: Ich habe mir erlaubt, die von Cisco angegebene Bandbreite von 31,2 KBit / s pro G.729- Anruf zu ändern , da der Ethernet-Framing-Overhead in dieser Nummer weggelassen wird . Der einfachste Weg, dies zu veranschaulichen, ohne die Mathematik zu komplizieren, besteht darin, den Ethernet-Interframe-Overhead in die verbrauchte G.729- Bandbreite einzubeziehen.

Frage 3

• F3 : Was ist ein Erlang des Datenverkehrs?
• A3 : Es ist wahrscheinlich inzwischen offensichtlich ... es hängt davon ab, wie der Anruf über das Datennetz gesendet wird.