Модель генерации трафика — это стохастическая модель потоков трафика или источников данных в сети связи , например, сотовой сети или компьютерной сети. Модель генерации пакетов — это модель генерации трафика потоков пакетов или источников данных в сети с коммутацией пакетов . Например, модель веб-трафика — это модель данных, которые отправляются или принимаются веб-браузером пользователя . Эти модели полезны при разработке телекоммуникационных технологий, с целью анализа производительности и емкости различных протоколов, алгоритмов и топологий сетей.
Производительность сети можно проанализировать путем измерения сетевого трафика в тестовой сети, используя генератор сетевого трафика, такой как iperf , bwping и Mausezahn . Генератор трафика отправляет фиктивные пакеты, часто с уникальным идентификатором пакета, что позволяет отслеживать доставку пакетов в сети.
Численный анализ с использованием сетевого моделирования часто является менее затратным подходом.
Аналитический подход с использованием теории массового обслуживания возможен для упрощенной модели трафика, но часто оказывается слишком сложным, если используется реалистичная модель трафика.
Упрощенная модель пакетных данных — это модель жадного источника . Она может быть полезна при анализе максимальной пропускной способности для трафика best-effort (без каких-либо гарантий качества обслуживания). Многие генераторы трафика являются жадными источниками.
Другая упрощенная традиционная модель генерации трафика для пакетных данных — это процесс Пуассона , где количество входящих пакетов и/или длина пакетов моделируются как экспоненциальное распределение . Когда время между прибытиями пакетов экспоненциально, при постоянном размере пакета это напоминает систему M/D/1. Когда и время между прибытиями пакетов, и их размеры экспоненциально, это очередь M/M/1: [1]
Однако модель трафика Пуассона не имеет памяти, что означает, что она не отражает пульсирующий характер пакетных данных, также известный как зависимость на большом расстоянии . Для более реалистичной модели в качестве модели трафика с длинным хвостом можно использовать самоподобный процесс , такой как распределение Парето .
Фактическое содержимое данных полезной нагрузки обычно не моделируется, а заменяется фиктивными пакетами. Однако, если данные полезной нагрузки должны быть проанализированы на стороне приемника, например, относительно частоты ошибок по битам , часто предполагается процесс Бернулли , т. е. случайная последовательность независимых двоичных чисел. В этом случае модель канала отражает ухудшения канала, такие как шум, помехи и искажения.
Одна из моделей 3GPP2 описана в [2] . В этом документе описываются следующие типы потоков трафика:
Основная идея заключается в частичной реализации протоколов HTTP, FTP и TCP . Например, генератор трафика HTTP имитирует загрузку веб-страницы, состоящей из ряда небольших объектов (например, изображений). Поток TCP (именно поэтому генератор TCP является обязательным в этой модели) используется для загрузки этих объектов в соответствии со спецификациями HTTP1.0 или HTTP1.1. Эти модели учитывают детали работы этих протоколов. Голос, WAP и мобильные сетевые игры моделируются менее сложным образом.