VxWorks系统下网络性能的建模和分析

安景新　赵昶宇

摘 要：为了提高VxWorks系统下网络传输的可靠性与实时性，用排队论对数据帧排队延时及丢包建立基于通信损失代价的数学模型，推导出最佳消息缓存队列长度，给出了提高网络传输的可靠性、缓解网络拥塞、优化网络传输性能的思路和方法。仿真结果表明，通过优化缓存队列的长度，减少了排队延时，提高了通讯性能，具有一定的工程应用价值。

关键词：VxWorks系统；网络建模；缓存队列；排队论

中图分类号：TP391 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.118

为了确保VxWorks系统下以太网传输满足实时性和可靠性要求，如何对VxWorks系统网络传输性能进行检测成了最重要的问题。本文根据以太网缓存队列数学模型，利用排队论对实时以太网进行了准确的性能预测、分析评估和优化。

1 以太网缓存队列数学模型建立及优化

以太网在VxWorks系统传输过程中的延时包括介质的传输延时和以太网消息在缓存队列时的排队延时。消息数据帧在缓存队列中等待被发送时，如果在一次传输周期时间内未能及时发送出去，则需等待下一次传输周期到来时才能发送，这样会产生较大的排队延时。因此，如何减少排队延时是提高通信性能的关键。

通过对VxWorks链路层发送数据过程进行分析，建立与之对应的数学模型。如果上位机中数据帧的发送任务相互独立且发送次数没有限制，则由排队论可知发送数据帧的过程服从泊松分布。

设单位时间内进入缓存队列的平均数据帧个数（即数……