izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2025-1-17-22izmertech-2357Research ArticleК 70-ЛЕТИЮ ВНИИФТРИON THE 70TH ANNIVERSARY OF VNIIFTRIМетрологическое обеспечение систем передачи данных: основные проблемы и пути их решенияMetrological support of data transmission systems: the main problems and ways to solve themhttps://orcid.org/0000-0001-6750-7250АпрелевА. В.AprelevA. V.

Алексей Викторович Апрелев

Aleksey V. Aprelev

aprelev@vniiftri.ruhttps://orcid.org/0009-0005-4777-6310БаклановИ. Г.BaklanovI. G.

Игорь Геннадьевич Бакланов

Igor G. Baklanov

igor@pr-group.ruhttps://orcid.org/0009-0009-9205-6098БеляевВ. С.BelyaevV S.

Владимир Сергеевич Беляев

Vladimir S. Belyaev

belyaev@vniiftri.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3148-7336МалайИ. М.MalayI. M.

Иван Михайлович Малай

Ivan M. Malay

malay@vniiftri.ruhttps://orcid.org/0009-0009-8447-3158ШоринВ. Н.ChorinV. N.

Владимир Николаевич Шорин

Vladimir N. Chorin

shorin-vl-n@ya.ruВсероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измеренийРоссияRussian Metrological Institute of Technical Physics and Radio EngineeringRussian FederationМетрологические системыРоссияMetrological systemsRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений; Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники» Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»РоссияRussian Metrological Institute of Technical Physics and Radio Engineering; National Research University of Electronic TechnologyRussian Federation2025080420257411722Copyright © Апрелев А.В., Бакланов И.Г., Беляев В.С., Малай И.М., Шорин В.Н., 20252025Апрелев А.В., Бакланов И.Г., Беляев В.С., Малай И.М., Шорин В.Н.Aprelev A.V., Baklanov I.G., Belyaev V.S., Malay I.M., Chorin V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izmt.ru/jour/article/view/2357

Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения пакетных сетей передачи данных. Описаны основные проблемы прослеживаемости при передаче единиц измерений параметров пакетных сетей передачи данных средствам измерений. Приведены результаты анализа парка средств измерений, прослеживаемых к Государственному первичному эталону единицы количества переданной (принятой) информации (данных) и единиц величин параметров пакетных сетей передачи данных ГЭТ 200-2023. Рассмотрены кардинальные различия методов измерений параметров пакетных сетей, реализуемых c помощью ГЭТ 200-2023 или средств измерений и рабочих эталонов. К параметрам сетей, определяющим их целостность и устойчивость, отнесены пропускная способность, задержка передачи пакета, вариация задержки передачи пакета, коэффициент потерь пакетов. Установлено, что при измерениях параметров сетей с рабочим трафиком фрактальное и лавиноподобное поведение пакетных сетей связи затрудняет применение статистической математики и классической теории погрешностей, а измерения превращаются в итерационный исследовательский процесс. Показано, что реализованный в ГЭТ 200-2023 метод применения жёсткой логики для получения синхроимпульса, привязанного к логическому событию, позволяет уйти от проблемы неопределённости времени логического события, характерной для измерительных средств, построенных на программной логике. Отмечен ряд вопросов метрологического обеспечения пакетных сетей, пока не охваченных законодательными актами и пока не имеющих адекватного технического решения. Предложено обратить на это внимание государственным структурам в области законодательной метрологии и всем заинтересованным лицам.

The issues of metrological support of packet data transmission networks are considered. The main problems of traceability in the transmission of measurement units of parameters of packet data transmission networks to measuring instruments are described. The results of the analysis of the fleet of measuring instruments traceable to the State primary standard of units of quantity of transmitted (received) information (data) and units of values of parameters of packet data transmission networks GET 200-2023 are presented. The cardinal differences between the methods of measuring the parameters of packet networks implemented using GET 200-2023 or measuring instruments and working standards are considered. Network parameters that determine their integrity and stability include bandwidth, packet transmission delay, packet transmission delay variation, and packet loss coefficient. It is established that when measuring the parameters of networks with operational traffic, the fractal and avalanche-like behavior of packet communication networks complicates the application of statistical mathematics and classical error theory, and measurements turn into an iterative research process. It is shown that the method of using rigid logic implemented in GET 200-2023 to obtain a synchro pulse associated with a logical event allows avoiding the problem of uncertainty of the time of a logical event, characteristic of measuring instruments based on   software logic. A number of issues of metrological support for packet networks are noted, which are currently not covered by legislative acts and do not have an adequate technical solution. Government agencies in the field of legislative metrology and all interested parties are invited to pay attention to this.

пакетная сеть передачи данныхпропускная способностьзадержка передачи пакетавариация задержки передачи пакетакоэффициент потерь пакетовchannel throughputpacket delaypacket delay variationthe amount of informationReferencesАпрелев А. В., Беляев В. С., Судденок Ю. А., Шорин В. Н. Государственный первичный эталон единицы количества переданной (принятой) информации (данных) и единиц величин параметров пакетных сетей передачи данных ГЭТ 200-2023. Измерительная техника, (7), 9–14 (2023). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-7-9-14Aprelev A. V., Belyaev V. S., Suddenok Yu. A., Shorin V. N. GET 200-2023 State Primary Standard of the transmitted (received) information (data) unit and the units of packet network parameters. Measurement Techniques, 66(7), 454–460 (2023). https://doi.org/10.1007/s11018-023-02247-0Апрелев А. В., Беляев В. С., Шорин В. Н. Метрология цифровых потоков информации в пакетных сетях передачи данных. Альманах современной метрологии, (2(18)), 180–191 (2019). https://elibrary.ru/xlrmhnAprelev A. V., Belyaev V. S., Chorin V. N. Metrology of digital information flows in packet networks of data transmission. Al’manac of Modern Metrology, (2(18)), 180–191 (2019). (In Russ.) https://elibrary.ru/xlrmhnКаминский О. В. Перспективы метрологического обеспечения цифровых сетей связи. Альманах современной метрологии, (2(18)), 214–217 (2019). https://elibrary.ru/orvaneKaminsky O. V. Prospects of metrological assurance of digital communication networks. Al’manac of Modern Metrology, (2(18)), 214–217 (2019). (In Russ.) https://elibrary.ru/orvaneАпрелев А. В., Беляев В. С., Малай И. М., Шорин В. Н. Метрологическое обеспечение измерений скорости и пропускной способности в пакетных сетях передачи данных: проблемы и перспективы развития. Измерительная техника, (1), 25–29 (2020). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-1-25-29Aprelev A. V., Belyaev V. S., Malay I. M., Shorin V. N. Metrological support for measurements of speed and bandwidth of packet data networks: problems and prospects for development. Measurement Techniques, 63(1), 23–28 (2020). https://doi.org/10.1007/s11018-020-01744-wСаитов И. А., Казаков О. В., Батенков К. А., Маркин С. А. Подходы к измерению задержки, пропускной способности и коэффициента потерь пакетов в сетях с коммутацией пакетов. Современные научные исследования и инновации: сетевой журнал, № 12 (2021). https://web.snauka.ru/issues/2021/12/97221Saitov I. A., Kazakov O. V., Batenkov K. A., Markin S. A. Approaches to measuring latency, bandwidth, and packet loss ratio in packet-switched networks. Modern scientific researches and innovations, Electronic journal, no. 12 (2021). (In Russ.) https://web.snauka.ru/issues/2021/12/97221Секреты тестирования Ethernet каналов. Хабр [Интернет-ресурс]. URL: https://habr.com/ru/articles/264295/ (дата обращения: 08.11.2024).Secrets of testing Ethernet channels. Habr [Online resource], available at: https://habr.com/ru/articles/264295/ (accessed: 08.11.2024). (In Russ.)Танненбаум Э. С., Фимстер Н., Уэзеролд Д. Компьютерные сети. 6-е изд. Перевод с английского Е. П. Матвеева, И. А. Пальти, С. В. Черникова. Питер, Санкт-Петербург, Москва, Минск (2023).Tanenbaum A. S., Feemster N., Wetherall D. Computer networks. Pearson Prentice Hall, 2011.Бакланов И. Г. Принцип релятивизма в метрологии систем связи. ИРИАС, Москва (2016).Baklanov I. G. The principle of relativism in the metrology of communication systems. IRIAS, Moscow (2016)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.