Qu'est-ce que «1 Erlang» pour le trafic de données réseau?

Je comprends (ou du moins je crois que je comprends) le concept d'unité de charge Erlang lorsqu'il est appliqué aux communications vocales. Les communications vocales se produisent en temps réel et mesurées par rapport au temps réel, donc naturellement nous pouvons simplement diviser la quantité totale de trafic vocal traité par le système (mesurée en minutes) dans une certaine période de temps par la longueur de cette période de temps (également mesurée en minutes) et obtenir le facteur de charge sans dimension appelé Erlang. Naturellement, 60 minutes de voix portées en 60 minutes correspondent à 1 Erlang.

Mais comment appliquer cette unité Erlang au trafic de données? Que divisons-nous par quoi? Qu'est-ce que 1 Erlang pour un réseau de données? Est-ce même applicable? La raison pour laquelle je demande, c'est que je vois diverses formules liées à Erlang (Erlang-B et Erlang-C) utilisées pour effectuer une analyse de charge des réseaux de données. Mais j'ai du mal à appliquer l'idée de l'unité Erlang à un réseau dont le trafic n'est pas mesuré en unités de temps.

Le problème de niveau supérieur sur lequel je travaille est l'estimation de la charge sur un appareil qui gère simultanément le trafic voix et données. Et le trafic de données dans ce cas est du trafic Internet général, pas lié aux communications vocales en aucune façon. Par exemple, considérons une station de base cellulaire, AKA un site cellulaire. L'appareil dispose de canaux indépendants pour gérer le trafic voix et données. Comment estimer la charge en Erlangs pour un tel appareil, si cela est possible? Comment amener les différents types de trafic à une sorte de mesure commune pratiquement significative?

— Fourmi
source

parlez-vous de l'unité erlang? ( en.wikipedia.org/wiki/Erlang_(unit) )

— Bulki

@Bulki: Oui, c'est exact.

— AnT

Contexte

Un Erlang mesure la charge sur une liaison à commutation de circuits . Citant la page de Russ Rowlett :

L'erlang est une "unité" sans dimension représentant une densité de trafic d'une seconde d'appel par seconde (ou d'une heure d'appel par heure, etc.).

La définition classique d'un Erlang a été développée au début des années 1900 par le professeur AK Erlang . La définition d'Erlang ne s'applique pas de manière générique au trafic de données, car il n'y a pas de définition standard d'un "appel" dans le trafic de données, ni de blocage d'appels comme vous le trouveriez dans une liaison à commutation de circuits pleinement utilisée . Si nous faisons quelques hypothèses sur le réseau de données et le type d'appels, nous pouvons relier la mesure à un réseau de données.

Erlang-B et Erlang-C ont évolué à partir de l'analyse classique des réseaux à commutation de circuits; ils peuvent également être adaptés pour une utilisation dans les réseaux de données

Q & A

question 1

Q1 : Comment cela s'applique-t-il au trafic de données?
A1 : Vous devez d'abord définir ce qu'est un appel, la bande passante consommée par un appel et les critères de blocage d'un appel. En règle générale, vous définissez la bande passante par appel de données en faisant référence à la quantité de bande passante consommée par le codec vocal en question.

question 2

Q2 : Que divisons-nous par quoi?
A2 : Si vous posez strictement des questions sur les calculs de base d' Erlang , voir ci-dessous. Erlang-B et Erlang-C sont un peu plus faciles à appliquer à un réseau de données, en raison de la dynamique de mise en file d'attente qui est commune aux réseaux à commutation de circuits et aux réseaux de données.

Aux fins d'un calcul Erlang de base ... Supposons d'abord que la voix ait la priorité absolue sur le réseau de données en question. Ensuite, définissons le type de lien que nous traitons (car la surcharge d'un appel sur Ethernet est différente d'une liaison Packet-over-SONET ). Enfin, définissons quelques critères de rejet d'appel ... le plus simple est que l'appel est rejeté si vous n'avez pas assez de bande passante incrémentielle pour un autre appel (réf. Le Codec Vocal ).

Après avoir défini ces limites ...

C est la capacité totale (en bits par seconde) dédiée au trafic vocal
A est la bande passante consommée par un seul appel vocal, (réf Voice Codec s)

La formule pour calculer la capacité d'Erlang (par unité de temps) ...

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

Appliquons cela à une liaison Ethernet à 100 Mbps, en utilisant les appels vocaux G.729 (soit 39200 bps par appel).

C = 100000000
A = 39200

Capacité maximale Erlang d'une liaison FastEthernet (en utilisant les appels G.729 , qui sont supposés avoir 100% de la liaison):

100000000 bps / 39200 bps = 2551.02 Erlangs

Hypothèses de bande passante :

Mes hypothèses sur le paquet G.729 (réf.Code Cisco Voice Codec ) ...

Surcharge intertrame Ethernet - Préambule , SFD , IFG : 20 octets
En- tête Ethernet II et CRC: 18 octets
En-tête IP v4: 20 octets
En - tête UDP : 8 octets
En-tête RTP : 12 octets
Charge utile vocale G.729 : 20 octets

Trame Ethernet G.729 totale (y compris tous les frais généraux): 98 octets

Bande passante totale de G.729 sur Ethernet:

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

Remarque: J'ai pris la liberté de modifier la bande passante répertoriée de Cisco de 31,2 Kbps par appel G.729 , car ils omettent la surcharge de trame Ethernet dans ce nombre. La façon la plus simple d'illustrer cela sans compliquer les calculs est d'inclure la surcharge intertrame Ethernet dans la bande passante G.729 consommée.

question 3

Q3 : Qu'est-ce qu'un Erlang de trafic de données?
A3 : C'est probablement évident maintenant ... cela dépend de la façon dont l'appel est envoyé sur le réseau de données.

— Mike Pennington
source

C'était ma compréhension initiale. Cependant, cet article sur le site Cisco cisco.com/en/US/docs/ios/solutions_docs/voip_solutions/… applique les unités Erlang au trafic de données dans l'exemple "Utilisation du modèle de trafic Erlang C pour les données". Ils disent que puisqu'ils peuvent acheter de la bande passante par incréments de 64 000 bps, alors 960 000 bps de bande passante souhaitée représentent 15 Erlangs. Cela me semble tout à fait arbitraire. Pourquoi la "taille" d'Erlang dépendrait de l'incrément dans lequel ils peuvent acheter de la bande passante?

— AnT

Cisco utilise la bande passante consommée par un codec G.711 dans sa définition d'un appel. Cependant, il existe de nombreux codecs vocaux possibles ; presque personne n'utilise un codec G.711 s'ils se soucient de l'efficacité de la bande passante. C'est pourquoi j'ai dit que vous ne pouvez pas l'appliquer "génériquement" au trafic de données.

— Mike Pennington

Merci pour votre réponse. Je vois que les réponses semblent être spécifiques à l'envoi de trafic vocal sur un réseau de données. Mais qu'en est-il des applications non vocales, comme le trafic Internet général? Existe-t-il un moyen significatif d'inclure un tel trafic dans le décompte?

— AnT

Idéalement, je voudrais pouvoir décrire la charge d'un appareil qui gère simultanément différents types de trafic (comme le trafic voix et Internet) via des canaux de communication indépendants en même temps. Existe-t-il un moyen de créer une seule valeur Erlang pour un tel appareil?

— AnT

@AndreyT, je pense que vous essayez de résoudre un problème en calculant le trafic Internet à Erlangs; cependant, cela va être difficile à moins que la bande passante consommée par le trafic en question ne soit constante dans le temps. La VoIP est un cas particulier du trafic Internet général; il peut être quantifié en Erlangs car il s'agit d'un flux à bande passante relativement constante. Cependant, la grande majorité du trafic Internet n'est pas à bande passante constante. Pourriez-vous m'aider à comprendre quel problème vous résolvez avec les calculs d'Erlang?

— Mike Pennington