По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Вам, как сетевому инженеру, крайне важно разбираться в том, каким образом вызовы VoIP влияют на пропускную способность канала в вашей компании. И по мере того, как работа из дома становится новой нормой, важность этого понимания возрастает еще больше.
Расчет пропускной способности ваших IP-вызовов Cisco сводится к нескольким простым вычислениям. Такое уравнение поможет вам и вашей компании определить потребности сети.
Эта статья разделена на 2 части. В первой объясняется терминология для проведения вычислений. Во второй – дается практический пример расчетов пропускной способности канала. Кроме того, мы поговорим о том, как разные протоколы влияют на ширину полосы, и где почитать подробнее о вычислениях.
Что такое кодек?
«Кодек» расшифровывается как «кодер/декодер». В принципе, его полное название должно помочь в понимании функций, но давайте поговорим о них подробнее. Когда человек осуществляет вызов через VoIP и разговаривает, его голос должен переводиться в нечто понятное для компьютера. Кодек – это часть программного обеспечения, которая и выполняет цифровое преобразование голоса или любого другого звука. Давайте вкратце обсудим, как это происходит.
Основная функция кодека – преобразование голоса в цифровой сигнал. Голос – это звуковая волна, а компьютер может получить лишь часть, или выборку, этой волны с помощью математического процесса под названием интерполяция. Иначе говоря, кодек разрезает волную на несколько выборок, а затем приблизительно рассчитывает оставшуюся часть волны. Потом он берет этот примерный расчет и переводит его в бинарные данные, которые вновь преобразуются в голос. Теперь, когда мы поняли, как работает кодек, настало время поговорить о четырех примерах, которыми мы будем пользоваться в вычислениях.
4 кодека VoIP для Cisco
4 кодека VoIP для Cisco – это G.711, G.729, G.7622 и ILBC. Для каждого кодека существует своя величина выборки. Величина выборки кодека (Codec Sampling Size) – это количество байт, которое используется для оцифровки образца сигнала. Поговорим об этом подробнее, начиная с G.711.
Что такое G.711?
Кодек G.711 – это кодек, который специализируется на ясности и производительности. Именно поэтому у него высокая скорость передачи данных, или битрейт (64 000 КБ от пропускной способности сети), а величина выборки кодека – целых 80 байт. В основном, он используется для VoIP, но подходит также и для факсов.
Что такое G.729?
Кодек G.729 – это идеальное решение при ограниченной пропускной способности канала. Например, он хорошо подходит для малых бизнесов. Однако крупные компании, одновременно обслуживающие многих клиентов, быстро столкнутся с ограничениями G.729. Этот кодек занимает 8 000 КБ полосы и ограничивается только VoIP.
Что такое G.722?
G.722 похож на G.711. Величина выборки тоже 80 байт, а скорость передачи данных – 64 кбит/сек. Основное отличие заключается в том, что в G.722 доступна более широкая речевая полоса частот на 50-7000 Гц, тогда как речевая полоса в G.711 варьирует от 200 до 3000 Гц. G.722 хорошо подходит для случаев, когда звук должен быть особенно точным.
Что такое iLBC?
ILBC расшифровывается как Internet Low Bitrate Codec, или интернет-кодек с низкой скоростью передачи данных. Его битрейт составляет порядка 15 кбит/сек, а величина выборки кодека – 38 байт. Самое лучшее в iLBC – его способность снижать качество речи при потере большого количества блоков данных (фреймов).
Теперь, когда мы детально разобрались в 4 разных протоколах, давайте вернемся к разговору о том, как рассчитать пропускную способность канала для каждого из них.
Расчет пропускной способности канала
Рассчитать пропускную способность канала можно в несколько простых шагов. Первым делом обозначьте все необходимые переменные. Обязательные переменные перечислены ниже:
кодек и скорость передачи данных
величина выборки кодека
интервал выборки кодека
средняя оценка разборчивости речи (MOS)
размер полезной части голосового пакета
Обратите внимание на четвертую переменную – среднюю оценку разборчивости речи. Она оценивает качество звука (от 1 до 5) при использовании конкретного кодека.
Рассмотрим пример в таблице:
Кодек и битрейт
Величина выборки кодека
Интервал выборки кодека
Средняя оценка разборчивости речи
Размер полезной части голосового пакета
Пропускная способность для Ethernet
G.711 (64 кбит/сек)
80
10
4,1
160
87,2
G.729 (8 кбит/сек)
10
10
3,92
20
31,2
G.722 (64 кбит/сек)
80
10
4,13
160
87,2
ILBC (15,2 кбит/сек)
38
10
4,14
38
38,4
Помните, что наша цель – найти самое последнее число из таблица, то есть пропускную способность для Ethernet. Основное уравнение принимает вид:
Общая пропускная способность = Размер пакета х Пакетов в секунду
Но выполнить расчеты по этой формуле не так уж просто, поскольку в таблице данных отсутствуют значения «Размер пакета» и «Пакетов в секунду». Давайте рассчитаем пропускную способность для кодека G.711 со скоростью передачи данных в 87,2 кб/сек.
Вычисление размера пакета
Для начала определим размер пакета для отдельного вызова VoIP. Выражение для определения этого параметра принимает вид:
Размер выборки в байтах = (Размер пакета x пропускная способность кодека) / 8
Переменную «Размер выборки в байтах» можно взять из таблицы (см. «Размер полезной части голосового пакета), а пропускная способность кодека берется из первого столбца. Теперь наше выражение выглядит так:
160 байт = (размер пакета x 64 000) / 8
Обратите внимание, что мы делим правую часть на 8, потому как все вычисляется в битах, а итоговый ответ нужно получить в байтах. Далее умножим каждую часть на 8, чтобы убрать 8 из знаменателя. Получается следующее:
1280 = (размер пакета x 64 000)
И, наконец, найдем размер пакета, разделив каждую часть на 64 000. В результате мы нашли размер пакета в 0,02 или 20 мс. То есть голосовую выборку для пропускной способности в 20 мс. Например, это количество времени, которое требуется, чтобы произнести букву «П» в слове «Привет», – именно это мы и вычисляли.
Добавление потребления ресурсов в объем выборки
Вы же помните, что VoIP не происходит в вакууме. Множество других процессов приводят к дополнительному потреблению ресурсов. Вернемся к нашему размеру полезной части голосового пакета в 160 байт. Один только Ethernet добавит к этой цифре еще 18 байт. Затем, как мы знаем, IP, UDP и протоколы RTP не останутся в стороне и добавят лишние 40 байт. Получается, что настоящий размер выборки становится 160 + 40 + 218 – это общий размер выборки в 218 байт.
Расчет общей пропускной способности
Теперь мы дошли до финальной части. Ранее уже говорилось, что общая пропускная способность равна размеру пакета х количество пакетов в секунду. Мы нашли наш размер выборки – 20 мс. Чтобы найти количество пакетов, передаваемых по проводам за этой время, воспользуемся следующим уравнением:
1000 мс / размер пакета = 1000 мс / 20 мс = 50 пакетов в секунду.
Мы рассчитали, что размер пакета (он же размер выборки) равен 218 байт. И теперь можно получить ответ:
Общая пропускная способность = 218 байт x 50 пакетов
Общая пропускная способность = 10 900 байт/сек
Переведем это число в килобайты, разделив его на 8. В результате мы получаем 87,2 кб/сек.
Заключение
В статье было много специальной лексики и математических расчетов. Но, разобравшись в этом, вы станете бесценным членом команды сетевых инженеров и сможете работать с VoIP-технологиями Cisco.
Nginx - это популярный HTTP-веб-сервер с открытым исходным кодом. Программное обеспечение использует масштабируемую управляемую событиями асинхронную архитектуру, которая обрабатывает запросы по одному за раз. Помимо веб-сервера, он также работает в качестве обратного прокси-сервера, почтового прокси, HTTP-кэша и балансировщика нагрузки.
Nginx является частью стека LEMP, набора программного обеспечения с открытым исходным кодом, используемого для разработки веб-приложений и веб-сайтов. LEMP является популярной альтернативой традиционному стеку LAMP. Единственная разница между ними состоит в том, что первый использует Nginx, а второй использует Apache в качестве своего веб-сервера.
Мы уже рассказывали как установить Nginx на Windows. В этом руководстве вы узнаете, как установить Nginx на Linux.
Установка Nginx
Рассмотрим установку Nginx для разных дистрибутивов Linux.
Установка Nginx на CentOS 8
Перед любой установкой всегда обновляйте локальный репозиторий, чтобы убедиться, что вы загружаете последнюю версию программного обеспечения. Используйте команду:
sudo yum update
Вы можете проверить пакет Nginx, прежде чем добавить его в свою систему. Запросите просмотр метаданных RPM, включенных в каждый пакет RPM:
sudo yum info nginx
Затем установите Nginx на CentOS 8 с помощью команды:
sudo yum install nginx
Установка Nginx на CentOS 7
Пакеты Nginx доступны в репозиториях EPEL. Если у вас не установлено хранилище EPEL, наберите:
sudo yum install epel-release
Затем установите Nginx при помощи команды:
sudo yum install nginx
Если вы устанавливаете пакет из EPEL в первый раз, то yum может предложить вам импортировать ключ GPEL EPEL:
Retrieving key from file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7
Importing GPG key 0x352C64E5:
Userid : "Fedora EPEL (7) "
Fingerprint: 91e9 7d7c 4a5e 96f1 7f3e 888f 6a2f aea2 352c 64e5
Package : epel-release-7-9.noarch (@extras)
From : /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7
Is this ok [y/N]:
Тут вам нужно нажать y и затем Enter.
Установка Nginx на Ubuntu и Debian
Пакеты Nginx доступны в репозиториях Ubuntu и Debian по умолчанию.
Поэтому для установки сначала обновим список пакетов:
sudo apt update
А затем установим сам Nginx:
sudo apt install nginx
Запуск nginx
Запуск nginx осуществляется следующей командой:
sudo systemctl start nginx
Чтобы включать службу при загрузке системы, используйте:
sudo systemctl enable nginx
Если вы проверите статус сервиса, то в выводе должно быть указано, что Nginx активен - active (running):
sudo systemctl status nginx
Остановить можно Nginx с помощью команды:
sudo systemctl stop nginx
Перезапустить Nginx:
sudo systemctl restart nginx
Перезагрузить файлы конфигурации, не останавливая службу:
sudo systemctl reload nginx
Настройка firewall
Nginx включает в себя служебные файлы firewalld, которые указывают, что служба использует порты 80 (HTTP) и 443 (HTTPS) для веб-трафика. Поэтому вам необходимо открыть и включить эти порты, чтобы разрешить постоянный доступ.
Настройка firewall в CentOS
Откройте порт HTTP и HTTPS с помощью команд:
sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-service=http --add-service=https
sudo firewall-cmd --reload
sudo firewall-cmd --list-services --zone=public
Настройка firewall в Ubuntu и Debian
Если вы используете UFW (Uncomplicated Firewall) для управления брандмауэром, вам необходимо открыть порты, включив профиль Nginx Full, который включает правила для обоих портов:
sudo ufw allow 'Nginx Full'
Если вы используете nftables, то используйте следующую команду:
nft add rule inet filter input tcp dport {80, 443} ct state new,established counter accept
Проверка доступа
Используйте netstat, чтобы вывести список всех открытых портов и убедиться, что вы успешно открыли 80 и 443:
netstat -tulpn
Найдите IP-адрес и скопируйте его. Чтобы увидеть IP-адрес вашего сервера, введите в терминале следующую команду:
ip addr
Затем откройте веб-браузер и вставьте IP-адрес (или имя домена) в строку URL. Откроется страница приветствия Nginx, подтверждающая, что вы успешно установили и настроили сервер.
Настройка Nginx
Вам не нужно настраивать Nginx после установки. Однако будет полезно знать расположение файлов конфигурации и корневого каталога Nginx на случай, если вам нужно изменить конфигурацию. Если вы хотите изменить файл глобальной конфигурации, вы должны открыть его в текстовом редакторе и применить изменения.
Каталог конфигурации Nginx: /etc/nginx
Корневой каталог Nginx: /usr/share/nginx/html
Основной файл конфигурации: /etc/nginx/nginx.conf
Файлы логов Nginx (access.log и error.log): /var/log/nginx/
Теперь вы можете установить корневую директорию вашего домена. Вы можете сделать это в любом месте, которое вы хотите. Наиболее распространенные места включают в себя:
/home/user_name/site_name
/var/www/site_name
/var/www/html/site_name
/opt/site_name
Нормализация базы данных (БД) - это метод проектирования реляционных БД, который помогает правильно структурировать таблицы данных. Процесс направлен на создание системы с четким представлением информации и взаимосвязей, без избыточности и потери данных.
В данной статье рассказывается, что такое нормализация базы данных, и объясняются принципы ее работы на практическом примере.
Что такое нормализация базы данных?
Нормализация базы данных - это метод создания таблиц БД со столбцами и ключами путем разделения (или декомпозиции) таблицы большего размера на небольшие логические единицы. В данном методе учитываются требования, предъявляемые к среде БД.
Нормализация - это итеративный процесс. Как правило, нормализация БД выполняется через серию тестов. Каждый последующий шаг разбивает таблицу на более легкую в управлении информацию, чем повышается общая логичность системы и простота работы с ней.
Зачем нужна нормализация базы данных?
Нормализация позволяет разработчику БД оптимально распределять атрибуты по таблицам. Данная методика избавляет от:
атрибутов с несколькими значениями;
задвоения или повторяющихся атрибутов;
атрибутов, не поддающихся классификации;
атрибутов с избыточной информацией;
атрибутов, созданных из других признаков.
Необязательно выполнять полную нормализацию БД. Однако она гарантирует полноценно функционирующую информационную среду. Этот метод:
позволяет создать структуру базы данных, подходящую для общих запросов;
сводит к минимуму избыточность данных, что повышает эффективность использования памяти на сервере БД;
гарантирует максимальную целостность данных, устраняя аномалий вставки, обновления и удаления.
Нормализация базы данных преобразует общую целостность данных в удобную для пользователя среду.
Избыточность баз данных и аномалии
Когда вы вносите изменения в таблицу избыточностью, вам придется корректировать все повторяющиеся экземпляры данных и связанные с ними объекты. Если этого не сделать, то таблица станет несогласованной, и при внесении изменений возникнут аномалии.
Так выглядит таблица без нормализации:
Для таблицы характерна избыточность данных, а при изменении этих данных возникают 3 аномалии:
Аномалия вставки. При добавлении нового «Сотрудника» (employee) в «Отдел» (sector) Finance, обязательно указывается его «Руководитель» (manager). Иначе вы не сможете вставить данные в таблицу.
Аномалия обновления. Когда сотрудник переходит в другой отдел, поле «Руководитель» содержит ошибочные данные. К примеру, Джейкоб (Jacob) перешел в отдел Finance, но его руководителем по-прежнему показывается Адам (Adam).
Аномалия удаления. Если Джошуа (Joshua) решит уволиться из компании, то при удалении строки с его записью потеряется информация о том, что отдел Finance вообще существует.
Для устранения подобных аномалий используется нормализация базы данных.
Основные понятия в нормализации базы данных
Простейшие понятия, используемые в нормализации базы данных:
ключи - атрибуты столбцов, которые однозначно (уникально) определяют запись в БД;
функциональные зависимости - ограничения между двумя взаимосвязанными атрибутами;
нормальные формы - этапы для достижения определенного качества БД.
Нормальные формы базы данных
Нормализация базы данных выполняется с помощью набора правил. Такие правила называются нормальными формами. Основная цель данных правил - помочь разработчику БД в достижении нужного качества реляционной базы.
Все уровни нормализации считаются кумулятивными, или накопительными. Прежде чем перейти к следующему этапу, выполняются все требования к текущей форме.
Стадии нормализации:
Стадия
Аномалии избыточности
Ненормализованная (нулевая) форма (UNF)
Это состояние перед любой нормализацией. В таблице присутствуют избыточные и сложные значения
Первая нормальная форма (1NF)
Разбиваются повторяющиеся и сложные значения; все экземпляры становятся атомарными
Вторая нормальная форма (2NF)
Частичные зависимости разделяются на новые таблицы. Все строки функционально зависимы от первичного ключа
Третья нормальная форма (3NF)
Транзитивные зависимости разбиваются на новые таблицы. Не ключевые атрибуты зависят от первичного ключа
Нормальная форма Бойса-Кода (BCNF)
Транзитивные и частичные функциональные зависимости для всех потенциальных ключей разбиваются на новые таблицы
Четвертая нормальная форма (4NF)
Удаляются многозначные зависимости
Пятая нормальная форма (5NF)
Удаляются JOIN-зависимости (зависимости соединения)
База данных считается нормализованной после достижения третьей нормальной формы. Дальнейшие этапы нормализации усложняю структуру БД и могут нарушить функционал системы.
Что такое Ключ?
Ключ БД (key) - это атрибут или группа признаков, которые однозначно описывают сущность в таблице. В нормализации используются следующие типы ключей:
суперключ (Super Key) - набор признаков, которые уникально определяют каждую запись в таблице;
потенциальный ключ (Candidate Key) - выбирается из набора суперключей с минимальным количеством полей;
первичный ключ (Primary Key) - самый подходящий кандидат из набора потенциальных ключей; служит первичным ключом таблицы;
внешний ключ (Foreign Key) - первичный ключ другой таблицы;
составной ключ (Composite Key) - уникальный ключ, образованный двумя и более атрибутами, каждый из которых по отдельности не является ключом.
Поскольку таблицы разделяются на несколько более простых единиц, именно ключи определяют точку ссылки для объекта БД.
Например, в следующей структуре базы данных:
Примерами суперключей являются:
employeeID;
(employeeID, name);
email
Все суперключи служат уникальным идентификатором каждой строки. К примеру, имя сотрудника и его возраст не считаются уникальными идентификаторами, поскольку несколько людей могут быть тезками и одногодками.
Потенциальные ключи выбираются из набора суперключей с минимальным количеством полей. В нашем примере это:
employeeID;
email
Оба параметра содержат минимальное количество полей, поэтому они хорошо подходят на роль потенциальных ключей. Самый логичный выбор для первичного ключа - поле employeeID, поскольку почта сотрудника может измениться. На такой первичный ключ легко ссылаться в другой таблице, для которой он будет считаться внешним ключом.
Функциональные зависимости базы данных
Функциональная зависимость БД отражает взаимосвязь между двумя атрибутами таблицы. Функциональные зависимости бывают следующих типов:
тривиальная функциональная зависимость - зависимость между атрибутом и группой признаков; исходный элемент является частью группы;
нетривиальная функциональная зависимость - зависимость между атрибутом и группой признаков; признак не является частью группы;
транзитивная зависимость - функциональная зависимость между тремя атрибутами: второй атрибут зависит от первого, а третий - от второго. Благодаря транзитивности, третий атрибут зависит от первого;
многозначная зависимость - зависимость, в которой несколько значений зависят от одного атрибута.
Функциональные зависимости - это важный этап в нормализации БД. В долгосрочной перспективе такие зависимости помогают оценить общее качество базы данных.
Примеры нормализации базы данных. Как нормализовать базу данных?
Общие этапы в нормализации базы данных подходят для всех таблиц. Конкретные методы разделения таблицы, а также вариант прохождения или не прохождения через третью нормальную форму (3NF) зависят от примеров использования.
Пример ненормализованной базы данных
В одном столбце ненормализованной таблицы содержится несколько значений. В худшем случае в ней присутствует избыточная информация.
Например:
Добавление, обновление и удаление данных - все это сложные задачи. Выполнение любых изменений текущих данных сопряжено с высоким риском потери информации.
Шаг 1: Первая нормальная форма (1NF)
Для преобразования таблицы в первую нормальную форму значения полей должны быть атомарными. Все сложные сущности таблицы разделяются на новые строки или столбцы.
Чтобы не потерять информацию, для каждого сотрудника дублируются значения столбцов managerID, managerName и area.
Доработанная таблица соответствует первой нормальной форме.
Шаг 2: Вторая нормальная форма (2NF)
Во второй нормальной форме каждая строка таблицы должна зависеть от первичного ключа.
Чтобы таблица соответствовала критериям этой формы, ее необходимо разделить на 2 части:
Manager (managerID, managerName, area)
Employee (employeeID, employeeName, managerID, sectorID, sectorName)
Итоговая таблица во второй нормальной форме представляет собой 2 таблицы без частичных зависимостей.
Шаг 3: третья нормальная форма (3NF)
Третья нормальная форма разделяет любые транзитивные функциональные зависимости. В нашем примере транзитивная зависимость есть у таблицы Employee; она разбивается на 2 новых таблицы:
Employee (employeeID, employeeName, managerID, sectorID)
Sector (sectorID, sectorName)
Теперь таблица соответствует третьей нормальной форме с тремя взаимосвязями. Конечная структура выглядит так:
Теперь база данных считается нормализованной. Дальнейшая нормализация зависит от ваших конкретных целей.
Заключение
В статье рассказывалось, как с помощью нормализации БД можно сократить избыточность информации. В долгосрочной перспективе нормализация БД позволяет свести к минимуму потерю данных и улучшить их общую структуру.
Если же вы хотите повысить производительность доступа к данным, то воспользуйтесь денормализацией БД.
А если вы испытываете трудности с нормализацией базы данных, то рассмотрите возможность перехода на другой тип БД.