计算机通信网络性能分析与设计(第2章).ppt

1第二章计算机网络建模理论上章回顾上章回顾 、资源分配与流量控制需要计算机网络理论分析 2一个典型的计算机网络一个典型的计算机网络 3一个典型的排队模型一个典型的排队模型 4本章主要内容本章主要内容(1/2) (1/2) ? 计算机网络建模的对象与原则? 通信业务源的概率模型化– 随机事件的概率特征量及物理意义– 典型概率分布及随机过程– 纯随机事件的概率模型– 平滑事件的概率模型– 突发事件的概率模型– 业务源概率模型参数的匹配 5本章主要内容本章主要内容? 实际业务源的建模思考? 计算机网络的排队模型化– 计算机网络的排队网络模型– 通信处理单接点的排队模型– 排队过程的马尔可夫过程描述? 典型计算机网络的建模– 电路交换网– 移动通信网– 分组交换网– ATM 网? 小结 6网络系统的建模对象网络系统的建模对象(1)网络结构(Structure) (2)网络控制机制(Strategy) (3)业务量特性、尤其是随机性(Traffic) MAN MAN Stochastic MACHINE MACHINE Deterministic Traffic Traffic User demands Structure Structure Hardware Strategy Strategy Software 7 计算机网络建模的基本准则计算机网络建模的基本准则?真实性(real and precise) –尽量精确地描述实际业务的概率特征?可操作性( implementable ) –要易于进行数学分析或计算机仿真?通用性(unified) –同时能描述多种不同业务的概率特征?可匹配性( matchable ) –模型参数应能容易地从实际业务中拟合出来?保守性(conservative) –近似计算或仿真得到的网络性能应不劣于实际网络性能(安全近似,做最坏的打算) 8 业务源的概率模型化业务源的概率模型化?计算机网络性能分析需要概率模型–业务需求的产生是随机的、而且往往是突发的–业务所需要的服务时间也是随机的–有时甚至可得到的网络资源也是随机的?业务的随机性是网络性能恶化的主要原因–如果业务需求是确定性的,网络不会发生拥塞(网络的设计容量永远大于需求) –业务需求的随机(不确定)性越大、网络性能的恶化越严重 9随机过程与随机服务过程概论 概率空间 1、随机试验: 1)在相同试验条件下可重复进行 2)每次试验结果不止一个 3)每次试验之前不能预先精确确定哪一种结果发生 2、基本事件ω:表示试验的一个最基本的不可再分解的结果(由若干基本结果组成的事件称为复合事件) 3、样本空间Ω:表示一切基本事件所组成的总体,即Ω={ω} 4 、事件:它是样本空间的子集 5 },7,6,5{ }7,,2,1,0{ 7 },3,2,1,0{11????????发生当且仅当交换次数事件的子集”指的是而“交换次数样本空间: 例??? B A 10 5 几个概率},|{AA c??????1)补当且仅当 A不发生的事件 2)并事件 A或事件 B至少有一个发生 3)交当且仅当事件 A与B同时发生 4)必然事件:集合Ω称为必然事件 5)空集Φ:不包含任何元素的集合。 6)不相容: 7 )互不相容:若多个事件中任意两个事件都不相容,则称这多个事件是互不相容的 iiAAA?????? 1 21}|{BABA????????或???BA?}|{BABA????????且? iiAAA?????? 1 ??????,