A forgalomgeneráló modell a kommunikációs hálózatok vizsgálatához használható sztochasztikus modell.

Kommunikációs hálózat lehet például, egy számítógép-hálózat, vagy egy celluláris (cellás) hálózat.

A csomaggeneráló modell a csomagkapcsolt hálózatok forgalomgeneráló teszt módszere. Például, egy web-forgalom modell azt vizsgálja, hogy egy webböngészőn keresztül milyen ki-, és bemenő forgalom zajlik.

Ezek a modellek a távközlési technológiák fejlesztése-, és folyamatos ellenőrzése során igen hasznosak; ezekkel analizálni lehet a különféle kommunikációs protokollokat, algoritmusokat, és hálózati elrendezéseket (hálózati topológia).

Alkalmazások

A hálózat forgalmi teljesítménye úgynevezett testbed hálózatban mérhető, hálózati forgalomgenerátorokkal, mint például, az iperf, bwping, és Mausezahn.

A forgalomgenerátor minta csomagokat küld, egyedi csomagazonosítóval, mely lehetővé teszi a nyomkövetést.

A hálózati szimulációval végzett numerikus analízis kisebb költséggel jár.

Egyszerűsített forgalmi modellnél a sorbanállási elmélet is használatos analitikus megközelítésre.

A ‘greedy source’ modell

A greedy source modell (szó szerinti fordításban: ‘mohó forrás’) egy egyszerű csomaggeneráló modell. Jól használható a QoS nélküli, úgynevezett ‘best effort’ típusú forgalmi szolgáltatásoknál a maximális áteresztőképesség vizsgálatára. Sok forgalomgenerátor greedy source típusú.

Poisson forgalom modell

Egy másik tradicionális forgalomgeneráló modell mely az áramkör-kapcsolt-, és a csomagkapcsolt átvitel esetére is alkalmazható, a Poisson-folyamat, ahol az időegység alatt bejövő csomagok, vagy a hívások száma Poisson-eloszlást követ.

A hívások időtartama tipikusan az exponenciális eloszlást követi. A szimultán folyamatban lévő hívások az Erlang eloszlás szerint alakulnak.

’Long-tail’ forgalom modell

A Poisson forgalom modell nem-emlékező, mely azt jelenti, hogy nem reagál a csomagok kiugró sűrűségére, a “burst”-re, más szóval hosszútávú függőségben működik.

Egy realisztikusabb modell, az úgynevezett “self-similar” folyamat , ilyen az úgynevezett “long-tail” forgalmi modell, melyre a Pareto-eloszlás érvényes. Ezekre az jellemző, hogy a normális eloszlásnál ismert középértéktől a széleken nagyobb értékek sűrűsödnek, ezért is hívják “long-tail” (hosszú farok)-nak, stb.

Payload adat modell

A ‘payload’ hasznos tehert jelent, de így nem használják a szakirodalomban.

A ‘payload’ adat aktuális tartalmát nem modellezik, de helyettesíthető kitalált minta-csomagokkal (dummy). Ha viszont a payload adatot szeretnénk analizálni a vevő oldalon, például a bithibaarány mérését, a Bernoulli-folyamat ajánlható, azaz független bináris számok véletlenszerű sorozata. Ez esetben a csatorna modell kifejezi a csatorna károsodását, mint például: interferencia, zaj, és torzítás.

Szabványosított internet forgalom modell

Legalább kettő szabványosított forgalomgeneráló modell létezik a csomagkapcsolt vezetéknélküli hálózatokra: A 3GPP2 modell és a 802.16 modell. A 3GPP2 modell jóval komplexebb, de ezzel arányban pontosabb eredményt ad. A 802.16 modellt egyszerűbb megvalósítani.

3GPP2 modell

A 3GPP2.^[1] a következő protokollokat foglalja magában:

• Letöltés irányban:
  • HTTP/Transmission Control Protocol(|TCP)
  • File Transfer Protocol (FTP)/Transmission Control Protocol (TCP)
  • Wireless Application Protocol (WAP)
  • közel real-time Video
  • Voice
• Feltöltés irányban:
  • HTTP/Transmission Control Protocol(TCP)
  • File Transfer Protocol (FTP)/Transmission Control Protocol(TCP)
  • Wireless Application Protocol (WAP)
  • Hang üzenet (Voice message|Voice)
  • Mobile Network Gaming

A fő gondolat, hogy a részben implementálták a HTTP, FTP, és TCP protokollokat. Például, egy HTTP forgalomgenerátor szimulálja egy web-oldal letöltését, mely számos kis objektumot tartalmazhat (például, képeket). A TCP adatfolyam (a TCP generátor ezért része a modellnek) letölti ezeket az objektumokat a HTTP1.0, vagy a HTTP1.1 specifikációk szerint.

802.16 modell

A 802.16 modell jóval egyszerűbb.^[2] Három protokollt definiál:

• Interrupted Poisson Process (IPP) /megszakított Poisson folyamat/
• Interrupted Discreet Process (IDP) /megszakított diszkrét folyamat/
• Interrupted Renewal Process (IRP) /megszakított felújító/regeneráló folyamat/

és ezeket keveri ahhoz, hogy szimulálhassa a különböző web forgalmakat. Minden megszakított folyamat ‘Be’-, vagy ‘Ki’ állapotban lehet.

A csomagok generálása csak ‘Be’ állapotban történik.

A ‘Be’-, és ‘Ki’ állapotok hosszát és a köztük lévő szünet méretét minden modell külön definiálja. A modellek együtt is használhatók, például: a 4IPP négy IPP folyam keverékét jelenti, különböző paraméterekkel. A HTTP és az FTP-t a 4IPP szimulálja.; A VOIP-ot az IDP, 2IDP, 4IDP szimulálja, Videot a 2IRP szimulálja.

Irodalom

• Joseph Davies: Biztonságos vezeték nélküli hálózatok. (hely nélkül): Szak kiadó. 2005. ISBN 9789639131750  
• C. E. Shannon: A mathematical theory of communication. (hely nélkül): Bell System Technical Journal. 1948. 379–423., 623–656. o.  

Kapcsolódó szócikkek

Áteresztőképesség

• Transmission Control Protocol
• File Transfer Protocol
• Wireless Application Protocol
• HTTP
• http://www.comnetwork.org/
• https://web.archive.org/web/20100911214705/http://www.wirelessman.org/tg3/contrib/
• Csomag generátor
• Sorbanállási elmélet
• Csatorna modellek
• Hálózat szimuláció
• Hálózat emuláció
• http://www.caida.org/workshops/isma/0312/abstracts/guojun.pdf Archiválva 2012. február 5-i dátummal a Wayback Machine-ben
• Greedy source
• Poisson-eloszlás
• Iperf
• Bwping
• Mausezahn
• Testbed
• Webböngésző

Források