数据存储位置是如何影响云计算中的网络延迟？ - 信息化_CIO时代网 - CIO时代—新IT知识与资源库
数据存储位置是如何影响云计算中的网络延迟？
数据存储位置是如何影响云计算中的网络延迟？
14:14:00&&来源：TechTarget中国&&
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摘要：网络延迟对于用户满意度有着非常显着的影响，而用户与服务器之间的物理距离则是延迟问题中的最大影响因素。应用程序和处理延迟这类问题总是可以通过增加更多的计算资源来解决的。
&&& 数据存储位置是如何影响云计算中的网络延迟的？
&&& 网络延迟对于用户满意度有着非常显着的影响，而用户与服务器之间的物理距离则是延迟问题中的最大影响因素。应用程序和处理延迟这类问题总是可以通过增加更多的计算资源来解决的，但是长途传输数据包总是要花费时间的（比方说从伦敦到纽约），而这主要是取决于光速这一物理恒量。
&&& 由于目前大部分的云计算供应商们都位于美国国内，因此在美洲大陆内出现的网络延迟问题还是能够被用户所容忍的。但是，如果你的很大一部分比例的用户都在欧洲或亚洲，那么在正确的区域内选择一家云计算供应商则是至关重要的了。
&&& 可参考如下统计数据。Verizon Enterprise说，北美区域的平均网络延迟大约为40毫秒，而美国和欧洲之间横跨大西洋的网络延迟则约为80毫秒。这就意味着，一名欧洲的用户所面临的网络延迟问题是美国用户的两倍，从而导致出现诸多帮助服务抱怨和低下的生产力。
&&& 对于那些更多关注通过公共互联网访问资源安全性的公司来说，一些云计算供应商为他们提供了连接至他们设施的私有广域网。撇开Edward Snowden以及NSA这些问题不谈（事实证明私有广域网本质上是不安全的），这种方法并不能实现预期目标。
&&& 云计算服务旨在为企业用户提供一个开展业务的新方法。但是，坐等三个月的时间把新广域网线路连接至一个特定的建筑物或数据中心（在大多数情况下，这是最常见的案例）并不符合云计算所倡导的理念。云计算主要是指为快速配置、使用以及避免繁琐的ITIL式流程而支付费用。
&&& 不要单单考虑云计算的价格而部署主机托管服务，这是一个错误。私有广域网连接并不是一个公共云计算解决方案，因为它们限制了你只能使用某一特定地理位置的特定供应商所提供的服务。
责编：fanwei无线传感器网络中继节点设置算法的研究--《哈尔滨工业大学》2011年硕士论文
无线传感器网络中继节点设置算法的研究
【摘要】：无线传感器网络技术作为物联网核心技术之一,近年来得到了国内外学者的广泛关注。网络节点布局是无线传感器网络投入运行的首要前提,一般而言,网关节点及传感器节点由其功能特性决定了布局位置的相对固定,为增强无线传感器网络整体的连通性与可靠性,经常需要将中继节点布置于网络中。因此可以说中继节点布局策略的优劣决定了无线传感器网络的寿命、通信效率等一系列指标。
虽然无线传感器网络中继节点布局问题引起了越来越多的关注,但相比较于无线传感器网络其他层的研究,中继节点布局算法的研究还相对较少。现存的中继节点布局算法一般以布设最少的中继节点个数为目标,经常忽视中继节点布局禁区、通信容量以及网络整体能耗等问题。针对目前中继节点布局算法存在的问题,本文进行了如下主要内容的研究:
1、将中继节点布局禁区、通信路径不可逆、数据转送次数上限值以及中继节点通信容量等多约束条件引入现有中继节点布局模型,提出了基于最小通信网络距离因子的布局算法评价新标准,采用枚举法与贪婪寻优算法相结合的方案完成了网络构建初期中继节点的合理布局以及既存网络添加新的传感器节点后所引起的中继节点调整与追加策略。仿真实验表明,与常规中继节点布局算法相比,本文提出的具有可操作性的多约束中继节点布局与追加优化算法能够显著提升通信网络的能效性;
2、针对目前数据聚合技术中所忽略的网络各层数据吞吐量差异造成数据来不及完成数据传输或者数据聚合处理的现象,研究了一种面向可靠数据传输的中继节点延时自适应分配算法,该算法不仅根据节点在网络结构中的位置,同时考虑因子节点数据吞吐量的差异造成的不同时延,同时引入MAC层送信等待延时补偿,有效地减少数据无线传输时的数据冲撞。理论分析和仿真实验表明该算法在保证数据传输可靠性的同时,无损数据聚合技术的应用有效地降低了网络的通信能耗;
3、设计了基于CC2430的无线数据传输模块,通过测试获取了与其通信性能相关的参数,为前期算法研究提供了数据基础,同时为后期真实网络环境下的验证提供了硬件测试条件,此外本文在算法仿真的基础上设计了可视化的GUI人机操作界面。
【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：TN929.5;TP212.9【目录】：
摘要4-5ABSTRACT5-9第1章 绪 论9-13 1.1 课题研究的背景及意义9 1.2 国内外研究现状分析9-10 1.3 本课题的研究内容10-11 1.4 论文的组织结构11-13第2章 相关研究13-26 2.1 无线传感器网络简介13-15
2.1.1 体系结构13
2.1.2 无线传感器网络的特点13-15 2.2 中继节点布局算法15-21
2.2.1 相关工作15-16
2.2.2 典型算法分析16-21 2.3 中继节点延时分配算法21-25
2.3.1 问题描述21
2.3.2 典型模型分析21-25 2.4 本章小结25-26第3章 中继节点布局改进算法26-40 3.1 中继节点布局禁区的处理26-27 3.2 中继节点布局优化模型27-35
3.2.1 通信路径不可逆因子27-29
3.2.2 数据转送次数上限值29-30
3.2.3 通信路径组的确立30-31
3.2.4 通信网络约束条件的改善31-35 3.3 布局优化算法的设计实现35-39
3.3.1 网络构建初期中继节点布局算法的实现35-38
3.3.2 既存网络中继节点追加算法的实现38-39 3.4 本章小结39-40第4章 中继节点延时分配改进算法40-55 4.1 问题描述40-42 4.2 中继节点延时分配算法的实现流程42-46
4.2.1 网络拓扑数据的获取流程42-45
4.2.2 中继节点等待延时的计算及分发45
4.2.3 监测数据的可靠回传45-46 4.3 关键问题及优化研究46-51
4.3.1 网络拓扑获取阶段Twait1 的讨论46-48
4.3.2 网络节点列表的更新策略48-50
4.3.3 中继节点延时自适应分配策略50-51 4.4 N52 流程模拟51-54
4.4.1 N52 简介51-52
4.4.2 延时分配算法N52 模拟52-54 4.5 本章小结54-55第5章 设计与实验55-70 5.1 无线数传模块的设计与测试55-58
5.1.1 无线数传模块的设计55-56
5.1.2 无线数传模块的测试56-58 5.2 可视化GUI 人机界面的设计58-60
5.2.1 上位机系统功能分析58-59
5.2.2 GUI 人机界面的设计59-60 5.3 中继节点布局算法仿真及分析60-67
5.3.1 布局算法贪婪性验证61-63
5.3.2 通信容量设置效果的验证63-64
5.3.3 布局算法能效性对比分析64-66
5.3.4 中继节点追加算法仿真66-67 5.4 中继节点延时分配算法能效性分析67-68 5.5 本章小结68-70结论70-72参考文献72-76攻读学位期间发表的学术论文及其它成果76-78致谢78
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PCB中布线的传播延时公式
PCB中布线的传播延时公式
传播延时是信号从一个点传播到另一个点所需要的时间。传输线传播延时是材料相对介电常数的函数。
前半部分是是从altera整理来的资料。
传播延时(tPD)是信号从一个点传播到另一个点所需要的时间。传输线传播延时是材料相对介电常数的函数。
微带布局传播延时
您可以使用公式 5 来计算微带线布局传播延时。
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' height="38" alt="" src="/wyfs02/M01/4C/50/wKioL1Q7PhvT_3oFAAALYI_mJpU463.jpg" width="289" />
带状线布局传播延时
您可以使用公式 6 来计算带状线布局传播延时。
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' height="38" alt="" src="/wyfs02/M02/4C/50/wKioL1Q7PhvB4O60AAAHWn-xJhk260.jpg" width="205" />
图 9 显示了微带线和带状线传播延时与相对介电常数的关系。随着 &r 的增大，传播延时(tPD)也在增大。
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' height="231" alt="" src="/wyfs02/M01/4C/4F/wKiom1Q7PebDBZq3AAA3nct6ulU966.jpg" width="588" />
图 9.微带线和带状线传播延时和相对介电常数的关系
Tr是信号的上升时间，一般指信号从10%上升到90%或从20%上升到80%的时间，是否高频电路取决于信号上升/下降沿，而不是时钟频率。
F2=1/(Tr&&)& 100M 或者 系统时钟&50M 或者 采用了上升/下降时间小于5ns的器件或者是数模混合电路
都应按高频电路设计。
另外还有一个以前别人问没答对的：
PCB板每单位英寸走线带来的延时Tpd可按0.167ns估算，即约15.2cm带来1ns延时。Tr & 4 Tpd才能保证信号落在安全区。
和文档给出这个数据时没有讨论分布参数，介质及其它任何参数，是有问题。这个只限于以后面试或笔试时的回答参考，另外水母精华区也有&30cm带来2ns时延&的说法。
PS：抄一个估算的方法做参考，大家讨论一下正确性：
微带线线宽10mil，覆铜厚度1mil，板间距30mil，介质&取5(FR4好像是4.5左右吧)
Tpd=1.017&Power((0.456&&+0.67),0.5) ns/ft
=1.747 ns/ft
我忽然发现原来大家实际上就是在计算微带线相关的一些参数
两个常被参考的特性阻抗公式：
a.微带线(microstrip)
Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)]
其中，W为线宽，T为走线的铜皮厚度，H为走线到参考平面的距离，Er是PCB板材质的介电常数(dielectric
constant)。此公式必须在0.1&(W/H)&2.0及1&(Er)&15的情况才能应用。
b.带状线(stripline)
Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67&(T+0.8W)]}
其中，H为两参考平面的距离，并且走线位于两参考平面的中间。此公式必须在W/H&0.35及T/H&0.25的情况才能应用。
通常认为如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ，而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3)，就称为高速电路。
实际上，信号边沿的谐波频率比信号本身的频率高，是信号快速变化的上升沿与下降沿(或称信号的跳变)引发了信号传输的非预期结果。因此，通常约定如果线传播延时大于1/2数字信号驱动端的上升时间，则认为此类信号是高速信号并产生传输线效应。
信号的传递发生在信号状态改变的瞬间，如上升或下降时间。信号从驱动端到接收端经过一段固定的时间，如果传输时间小于1/2的上升或下降时间，那么来自接收端的反射信号将在信号改变状态之前到达驱动端。反之，反射信号将在信号改变状态之后到达驱动端。如果反射信号很强，叠加的波形就有可能会改变逻辑状态。
上面我们定义了传输线效应发生的前提条件，但是如何得知线延时是否大于1/2驱动端的信号上升时间?
一般地，信号上升时间的典型值可通过器件手册给出，而信号的传播时间在PCB设计中由实际布线长度决定。下图为信号上升时间和允许的布线长度(延时)的对应关系。
PCB 板上每单位英寸的延时为
0.167ns.。但是，如果过孔多，器件管脚多，网线上设置的约束多，延时将增大。通常高速逻辑器件的信号上升时间大约为0.2ns。如果板上有GaAs芯片，则最大布线长度为7.62mm。
设Tr 为信号上升时间， Tpd
为信号线传播延时。如果Tr&4Tpd，信号落在安全区域。如果2Tpd&Tr&4Tpd，信号落在不确定区域。如果Tr&2Tpd，信号落在问题区域。对于落在不确定区域及问题区域的信号，应该使用高速布线方法。
参考以上的介绍，我试验者计算了布线的要求和等长的计算，大概可以得到线长的差距误差为600mil以内。2410的Tr=0.2ns [1/500MHz]
Tpd = 1/4*Tr = 0.05ns 允许的信号线差异为： 0.05ns/(0.167ns/英寸) = 0.2994英寸 = 299.4mil =
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