Übung Multimediasysteme. Delay types. Dirk Henrici, Bernd Reuther

Transkript

1 Delay types 1

2 Delay II: Aufgabenstellung Angenommen jemand fährt mit seinem PKW von Kaiserslautern nach Berlin und benötigt für diese Strecke (655km) ca. 7 Stunden. Bei dem PKW handelt es sich um einen Kombi, dessen Ladefläche die Maße 200x100x100cm hat. Dieser Raum ist komplett gefüllt mit DVDs, welche vollständig mit jeweils 4,3 GB Daten bespielt sind. Die DVDs sind in separate Hüllen der Größe 12,5 x 12,5 x 0,5 cm verpackt. 1a) Wie viele Bit pro Sekunde werden übertragen? 1b) Begründe (kurz!) anhand des End-To-End Delays, warum ein solches "Netzwerk" in der Praxis selten verwendet wird. 1c) Angenommen das Parken des PKWs auf einem Parkplatz in Berlin wird als Auslieferung der Daten akzeptiert. Wie hoch ist dann der Transmission Delay? 2

3 Lösung Delay II a: 1a) Wie viele Bit pro Sekunde werden übertragen? Datenmenge: (16*8*200) DVDs * 4,3 GB/DVD * 8 bit/byte = Gbit = 860 Tbit Durchsatz: Gbit / 7h Beachte Definition von Durchsatz "binary digits that the network is capable of delivering and accepting per time unit". Streng genommen müsste gesagt werden: pro Sekunde kann keine Aussage getroffen werden, da innerhalb des betrachteten Zeitintervalls (eine Sekunde) keine Auslieferung stattfindet. Was bedeutet "delivering and accepting" in diesem Fall? Verfügbarkeit der Datenträger oder Verfügbarkeit der Daten auf den Datenträgern im Hauptspeicher? Rechnet man obigen Wert auf ein Sekunde um so erhält man: 34,94 Gbit/s 3

4 Lösung Delay II b: 1b) Begründe (kurz!) anhand des End-To-End Delays, warum ein solchens "Netzwerk" in der Praxis selten verwendet wird. Die 7 Stunden sind nur der Network Transit Delay. Der End-to-End Delay enthält aber auch einen Access Delay und einen Transmission Delay. Um Daten zu versenden die im Rechner vorliegen, müssten diese zunächst auf die DVDs gebrannt werden. Annahme: das Brennen einer DVD dauert 15 Minuten, dann würde das Beschreiben aller DVDs mit nur einem Brenner: 16 * 8 * 200 DVDs * 1/4 = 6400 Std. dauern (~ 267 Tage). Auch die Verwendung mehrerer DVD-Brenner führt zu keiner praktikablen Lösung. Sollen die Daten auf der Seite des Empfänger wiederum in einem Rechner verfügbar sein, so ergibt sich auch hier wieder ein zusätzlicher Delay. 4

5 Lösung Delay II c: 1c) Angenommen das Parken des PKWs auf einem Parkplatz in Berlin wird als Auslieferung der Daten akzeptiert. Wie hoch ist dann der Transmission Delay? Der Transmission Delay ist die Zeit von der Auslieferung des ersten bis zum letzten Bit. Es werden jedoch alle Bits gleichzeitig ausgeliefert, der Tranmission Delay ist also 0! Die Anzahl der parallel übertragbaren Bits hängt von dem "Volumen der Ladefläche" ab und könnte daher noch enorm gesteigert werden (Stichwort: Sattelschlepper). Es gibt auch in Datennetzen die Möglichkeit Bits zeitlich parallel zu übertragen, durch gleichzeitiges Senden auf verschiedenen Frequenzen. Oder auch falls mehr als 2 Signalpegel zur Kodierung verwendet werden (4 Abstufungen ~ 2 bit pro übertragenem Signal)! 5

6 Delay III: Aufgabenstellung Nutzen Sie das "ping" Kommando (möglichst von einem Rechner innerhalb des Netzes der Uni-KL aus), um folgende Zielrechner anzusprechen: ( ( ( ( ( Welche Aussage kann über den Transit Delay zwischen Ihrem Rechner und den angegebenen Zielrechnern gemacht werden? 6

7 Lösung Delay III: Access Delay ist in allen Fällen gleich. Gleiches gilt per Definition für die Verarbeitungszeit. Lokaler ping zeigt, RTT ist sehr klein, also erst recht auch der Access-Delay und die Bearbeitungszeit. Ping zu entfernten Rechner minus ping zu lokalem System ist "Untergrenze" für Transit-Delay plus Transmission-Delay. Wie hoch ist der Transmission-Delay? Das Paket ist klein und der Netzwerkanschluß aller Systeme (vermutlich) schnell, daher kann die Auslieferungsverzögerung ( Transmission-Delay) vernachlässigt werden. Überprüfung: 20 (IP Header) + 56 Byte (ICMP) Versenden in einer Milli-Sekunde ~ Byte/s = bit/s es kann angenommen werden, dass alle diese Server eine deutlich schnelleren Netzwerkzugang besitzen. Hinweis alle Netz internen Verzögerungen gehören zum Transit-Delay! ping misst für entfernte Systeme also fast ausschließlich nur den zweifachen Transit-Delay. 7