Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра електронних обчислювальних машин
Інформація про роботу
Рік:
2004
Тип роботи:
Курсовий проект
Предмет:
Комп'ютерні мережі
Група:
КІ
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
КАФЕДРА ЕЛЕКТРОННИХ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ МАШИН
Курсовий проект
„Комп’ютерні мережі архітектури Ethernet”
з курсу „Комп’ютерні мережі”
Зміст
Вступ 2
Завдання на проектування 3
Теоретичні відомості 4
Технологія Ethernet 4
Методи доступу до середовища CSMA/CD 5
Формати кадрів технології Fast Ethernet 7
Правила побудови мереж Fast Ethernet 7
Середовища для 100 Мб/с Ethernet 8
Мережа 100 Мб\с Ethernet 9
Правила конфігурування для 100Base-TX 10
Мережа 100Base-FX: основні властивості 11
Обрахунок мережі Fast Ethernet 11
Опис мережі 12
Розрахунок PDV 13
Розрахунок PVV 16
Висновок 16
Список літератури 17
1. Вступ
Швидкий розвиток інформаційних технологій зумовив широке використання комп’ютерних методів обробки інформації. Технологічні досягнення в галузі виробництва комп’ютерних компонентів дозволили навіть малим компаніям використовувати в своїй діяльності компю’терну техніку. Проте з ростом потреб виникає необхідність об’єднання комп’ютерів та комп’ютерних засобів в єдину інформаційну розподілену систему(ЄІРС), яка забезпечить такі переваги для компанії, яка її використовує:
Можливість спільного (sharing) використання дорогих ресурсів (мережеві принтери, доступ до Internet, мережеві сховища даних та ін).
Покращення комунікацій
Покращення доступу до даних - можливість оперативного доступу до існуючих даних із будь-якої точки системи, ненадлишковість даних, захист та ін.
Швидке та якісне прийняття рішень
Свобода в територіальному розміщенні комп’ютерів
Усе це направлене для досягнення єдиної мети мінімізація затрат, зменшення терміну виходу нового продукту на ринок, а отже, збільшення прибутку.
ЄІРС включає в себе дві складові:
Апаратна (Локальна обчислювальна мережа, робочі станції, термінали, персональні комп’ютери, комп’ютерне обладнання та ін.)
Програмна (Мережеві: операційні системи, бази даних, системи прийняття рішень, Службові програми та інше програмне забезпечення).
Метою даної роботи є створення локальної обчислювальної мережі, побудова її структури, визначення технології, кількості обладнання, розрахунок її параметрів та ін.
Усім попередньо викладеним вимогам відповідають мережі стандарту Ethernet. На даній технології й буде базуватися курсова робота. Оскільки сучасні вимоги до пропускної здатності, часу затримки даних у мережі, надійності та вартості зростають за базову вибрано стандарт 100Base-TX як найбільш перспективний та такий, що довгий час задовольнятиме вимоги до мережі.
2. Завдання на проектування
Розробити комп’ютерну мережу масштабу будинку, виходячи з таких умов:
Базова технологія: Ethernet 100Base-TХ, Ethernet 100Base-FX
Кількість поверхів будинку: 2
Габарити поверху: 12 х 12 (м)
Кількість робочих груп на поверсі: 4
Кількість комп’ютерів в робочій групі: 6
Обладнання: Hub, Switch, кабель(Category 5 UTP)
3. Теоретичні відомості
3.1 Технологія Ethernet
Ethernet - це найпоширеніший на сьогоднішній день стандарт локальних мереж . Загальна кількість мереж, що працюють по протоколу Ethernet у даний час, оцінюється в 5 мільйонів, кількість комп'ютерів з установленими мережними адаптерами Ethernet — у 50 мільйонів.Коли говорять Ethernet, то під цим звичайно, розуміють будь-який з варіантів цієї технології. У більш вузькому змісті Ethernet — це мережний стандарт, заснований на експериментальній мережі Ethernet Network, що фірма Xerox розробила й реалізувала в 1975 році. Метод доступу було випробувано ще раніще: у другій половині 60-х років у радіомережі Гавайського університету використовувалися різні варіанти випадкового доступу до загального радіосередовища, що одержали загальну назву Aloha. B 1980 році фірми Dес, Intel та Xerox спільно розробили й опублікували стандарт Ethernet версії II для мережі, побудованої на основі коаксіального кабелю, що став останньою версією фірмового стандарту Ethernet Тому фірмову версію стандарту Ethernet називають стандартом Ethernet DIX або Ethernet II.
Технологія Fast Ethernet є еволюційним розвитком класичної технології Ethernet. 10-мегабітний Ethernet влаштовував більшість користувачів протягом близько 15 років. Проте на початку 90-х років почала відчуватися його недостатня пропускна здатність. Якщо для комп'ютерів на процесорах Intel 80286 чи 80386 із шинами ISA (8 Мбайт/с) чи EISA (32 Мбайт/с) пропускна здатність сегмента Ethernet складала 1/8 чи 1/32 каналу "пам'ять - диск", то це добре узгоджувалося із співвідношенням обсягів локальних даних і зовнішніх даних для комп'ютера. Тепер же в потужних клієнтських станцій із процесорами Pentium чи Pentium PRO і шиною PCI (133 Мбайт/с) ця частка впала до 1/133, чого явно недостатньо. Тому багато сегментів 10-Мегабітного Ethernet'а стали перевантаженими, реакція серверів на них значно упала, а частота виникнення колізій істотно зросла, ще більш знижуючи номінальну пропускну здатність. У 1992 році група виробників мережного устаткування, включаючи таких лідерів технології Ethernet як SynOptics, 3Com та ряд інших, утворили некомерційне об'єднання Fast Ethernet Alliance для розробки стандарту нової технології, що узагальнила б досягнення окремих компаній в області Ethernet-спадкоємного високошвидкісного стандарту. Нова технологія одержала назву Fast Ethernet.
Одночасно були початі роботи в інституті IEEE по стандартизації нової технології - там була сформована дослідницька група для вивчення технічного потенціалу високошвидкісних технологій. За період з кінця 1992 року і по кінець 1993 року група IEEE вивчила 100-Мегабітні рішення, запропоновані різними виробниками. Поряд із пропозиціями Fast Ethernet Alliance група розглянула також і іншу високошвидкісну технологію, запропоновану компаніями Hewlett-Packard і AT&T. У центрі дискусій була проблема збереження конкурентного методу доступу CSMA/CD. Пропозиція по Fast Ethernet'у зберігала цей метод і тим самим забезпечувало наступність і погодженість мереж 10Base-T і 100Base-T. Коаліція HP і AT&T, що мала підтримку набагато меншого числа виробників у мережній індустрії, ніж Fast Ethernet Alliance, запропонувала зовсім новий метод доступу, названий Demand Priority. Він істотно змінював картину поводження вузлів у мережі, тому не зміг уписатися в технологію Ethernet і стандарт 802.3, і для його стандартизації був організований новий комітет IEEE 802.12.
У травні 1995 року комітет IEEE прийняв специфікацію Fast Ethernet як стандарт 802.3u, що не є самостійним стандартом, а являє собою доповнення до існуючого стандарту 802.3 у якості розділів з 21 по 30. Відмінності Fast Ethernet від Ethernet зосереджені на фізичному рівні.
Більш складна структура фізичного рівня технології Fast Ethernet викликана тим, що в ній використовується три варіанти кабельних систем - оптоволокно, 2-х парна сручена пари категорії 5 і 4-х парна сручена пара категорії 3, причому в порівнянні з варіантами фізичної реалізації Ethernet (а їх нараховується шість), тут відмінності кожного варіанта від інших глибша - міняється і кількість провідників, і методи кодування. А тому що фізичні варіанти Fast Ethernet створювалися одночасно, а не еволюційно, як для мереж Ethernet, то існувала можливість детально визначити ті підрівні фізичного рівня, що не змінюються від варіанта до варіанта, і інші підрівні, специфічні для кожного варіанту.
Основними перевагами технології Fast Ethernet є:
збільшення пропускної здатності сегментів мережі до 100 Мб/c;збереження методу випадкового доступу Ethernet;
збереження зіркоподібної топології мереж і підтримка традиційних середовищ передачі даних - срученої пари й оптоволоконного кабелю.
Зазначені властивості дозволяють здійснювати поступовий перехід від мереж 10Base-T - найбільш популярного на сьогоднішній день варіанту Ethernet - до швидкісних мереж, що зберігають значну наступність з добре знайомою технологією: Fast Ethernet не вимагає суттєвого перенавчання персоналу і заміни устаткування у всіх вузлах мережі.
Офіційний стандарт 100Base-T (802.3u) установив три різних специфікації для фізичного рівня (у термінах семирівневої моделі OSI) для підтримки наступних типів кабельних систем:
100Base-TX для двохпарного кабелю на неекранованій срученій парі UTP категорії 5, чи екранованої срученої пари STP Type 1;
100Base-T4 для чотирьохпарного кабелю на неекранованій срученій парі UTP категорії 3, 4 або 5;
100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабелю.
3.2 Метод доступу до середовища CSMA/CD
Підрівні LLC і MAC у стандарті Fast Ethernet не зазнали змін Їхні функції:
Підрівень LLC забезпечує інтерфейс протоколу Ethernet із протоколами які розташовані на вищих рівнях, наприклад, із IP чи IPX. Кадр LLC, зображений на малюнку 1.2.1, вкладається в кадр MAC і дозволяє за рахунок полів DSAP і SSAP ідентифікувати адреси сервісів призначення й джерела відповідно. Наприклад, при вкладенні в кадр LLC пакету IPX, значення як DSAP, так і SSAP повинні бути рівні Е0. Поле керування кадру LLC дозволяє реалізувати процедури обміну даними трьох типів:
Процедура типу 1 визначає обмін даними без попереднього встановлення з'єднання і без повторної передачі кадрів у випадку виявлення помилкової ситуації, тобто є процедурою дейтаграммного типу. Поле керування для цього типу процедур має значення 03, що визначає всі кадри як ненумеровані.
Процедура типу 2 визначає режим обміну з установленням з'єднань, нумерацією кадрів, керуванням потоком кадрів і повторною передачею помилкових кадрів. У цьому режимі протокол LLC аналогічний протоколу HDLC.
Процедура типу 3 визначає режим передачі даних без встановлення з'єднання, але з одержанням підтвердження про доставку інформаційного кадру адресату.
Формат кадру LLC із розширенням SNAP
Існує розширення формату кадру LLC, називане SNAP (Subnetwork Access Protocol). У випадку використання розширення SNAP у поля DSAP і SSAP записується значення AA, тип кадру як і раніше дорівнює 03, а для позначення типу протоколу, вкладеного в поле даних, використовуються наступні 4 байти, причому байти ідентифікатора організації (OUI) завжди рівні 00 (за винятком протоколу AppleTalk), а останній байт (TYPE) містить ідентифікатор типу протоколу (наприклад, 0800 для IP).Заголовки LLC чи LLC/SNAP використовуються мостами й комутаторами для трансляції протоколів канального рівня по стандарті IEEE 802.2H. Підрівень MAC відповідальний за формування кадру Ethernet, одержання доступу до розподілюваного середовища передачі даних і за відправлення за допомогою фізичного рівня кадру по фізичному середовищу вузлу призначення. Розділюване середовище Ethernet, незалежно від її фізичної реалізації (коаксіальний кабель, сручена пара чи оптоволокно з повторювачами), у будь-який момент часу знаходиться в одному із трьох станів - вільне, зайняте, колізія. Стан зайнятості відповідає нормальній передачі кадру одним із вузлів мережі. Стан колізії виникає при одночасній передачі кадрів більш ніж одним вузлом мережі. MAC-підрівень кожного вузла мережі одержує від фізичного рівня інформацію про стан розділюваного середовища. Якщо вона вільна, і в MAC-підрівня є кадр для передачі, то він передає його через фізичний рівень у мережу. Фізичний рівень одночасно з побітною передачею кадру стежить за станом середовища. Якщо за час передачі кадру колізія не виникла, то кадр вважається переданим. Якщо ж за цей час колізія була зафіксована, то передача кадру припиняється, і у мережу видається спеціальна послідовність з 32 біт (jam-послідовність), що повинна допомогти однозначно розпізнати колізію всіма вузлами мережі. Після фіксації колізії MAC-підрівень робить випадкову паузу, а потім знову намагається передати даний кадр. Випадковий характер паузи зменшує ймовірність одночасної спроби захоплення розділюваного середовища декількома вузлами при наступній спробі. Інтервал, з якого вибирається випадкова величина паузи, зростає з кожною спробою (до 10-ої), так, що при великому завантаженні мережі і частому виникненні колізій відбувається загальмування вузлів. Максимальна кількість спроб передачі одного кадру - 16, після чого MAC-підрівень залишає даний кадр і починає передачу наступного кадру, що надійшов із LLC-підрівня. MAC-підрівень вузла приймача, що одержує біти кадру від свого фізичного рівня, перевіряє поле адреси кадру, і якщо адреса збігається з його власним, то він копіює кадр у свій буфер. Потім він перевіряє, чи не містить кадр специфічні помилки: по контрольній сумі (FCS error), по максимально припустимому розмірі кадру (jabber error), по мінімально припустимому розмірі кадру (runts), по невірно знайдених границях байт (alignment error). Якщо кадр коректний, то його поле даних передається на LLC-підрівень, якщо немає - то відкидається.
3.3 Формати кадрів технології Fast Ethernet
Формати кадрів технології Fast Ethernet не відрізняються від форматів кадрів технологій 10-мегабітного Ethernet'a. На малюнку 1.3.1 приведений формат MAC-кадру Ethernet, а також тимчасові параметри його передачі по мережі для швидкості 10 Мб/з і для швидкості 100 Мб/с.
У кадрах стандарту Ethernet-II (чи Ethernet DIX), опублікованого компаніями Xerox, Intel і Digital ще до появи стандарту IEEE 802.3, замість двобайтового поля L (довжина поля даних) використовується двобайтовое поле T (тип кадру). Значення поля типу кадру завжди більше 1518 байт, що дозволяє легко розрізнити ці два різних формати кадрів Ethernet DIX і IEEE 802.3. Усі часи передачі кадрів Fast Ethernet у 10 разів менше відповідних часів технології 10-Мегабітного Ethernet'у: міжбітовий інтервал складає 10 нс замість 100 нс, а міжкадровий інтервал - 0.96 мкс замість 9.6 мкс відповідно.
Рис. 3.2 Формат MAC-кадру й час його передачі
3.4 Правила побудови мереж Fast Ethernet
Для технології Fast Ethernet розроблені різні варіанти фізичного рівня, що відрізняються не тільки типом кабелю й електричних параметрів імпульсів, як це зроблено в технології 10 Мбіт Ethernet, але і способом кодування сигналів, і кількістю провідників , які використовуються у кабелі. Тому фізичний рівень Fast Ethernet має більш складну структуру, ніж класичний Ethernet. Ця структура представлена на Рис.2.7
Рис. 2.7 Структура фізичного рівня Fast Ethernet
Фізичний рівень складається із трьох підрівнів:
Рівень узгодження (reconciliation sublayer).
Незалежний від середовища інтерфейс (Media Independent Interface, MII).
Пристрій фізичного рівня (Physical layer device, PHY).
Пристрій фізичного рівня (PHY) забезпечує кодування даних, що надходять від MAC-підрівня для передачі їх по кабелю визначеного типу, синхронізацію переданих по кабелю даних, а також приймання і декодування даних у вузлі-приймачі.
3.5 Середовища для 100 Мб/с Ethernet
У порівнянні з специфікаціями Ethernet 10 Мб/с, система Ethernet 100 Мб/с (Fast Ethernet - швидкий Езернет) має у десять разів коротшу тривалість бітів, тобто 10-кратно менші витрати часу на передавання бітів через канали Ethernet або швидкість передавання, більшу у 10 разів. Однак формат рамок, кількість даних в рамці та управління доступом до середовища залишені без змін. Специфікації Fast Ethernet включають механізм автоузгодження (Auto-Negotiation) щодо швидкості передавання даних в середовищах. Це дає виробникам можливість забезпечити двошвидкісний інтерфейс, який дозволяє автоматично використовувати будь-яку з вказаних систем - із швидкістю 10 Мб/с або 100 Мб/с.
На рис. 3.3 показані три можливі варіанти середовищ, визначених для передавання сигналів Ethernet із швидкістю 100 Мб/с.
Управління доступом до середовища (MAC)
100Base-T4
100Base-TX
100Base-FX
Рис. 3.3. Три види середовищ (кабельних систем) для мереж Ethernet із швидкістю 100 Мб/с.
Ідентифікатори середовищ згідно із стандартом IEEE складаються із трьох частин. Цифра “100” означає швидкість передавання даних, рівну 100 Мб/с. Слово “Base” означає застосування основної смуги частот сигналу. Третя частина визначає вид середовища: “Т4” - кабель типу “скручена пара” телефонної якості (категорія 3), “TX” - кабель типу “скручена пара” для передавання даних (категорія 5), “FX” - оптоволоконний кабель із використанням двох оптичних волокон для передавання даних. Середовища TX і FX разом позначають як 100Base-X.
Відмінності між різними топологіями мереж 100 Мб/с зосереджені в частині PHY. Ця секція під'єднується безпосережньо до кабеля та відповідає за все, що стосується справ, залежних від середовища - за лінійне кодування, напругу при передаванні тощо.
3.6 Мережа 100Base-TX: основні властивості.
Основна властивість PHY TX - використання методу MLT-3 для передачі сигналів - 5-бітових порцій коду 4В/5B по скрученій парі, а також наявність функції автопереговорів (Auto-negotiation) для вибору режиму роботи порту. Метод MLT-3 використовує потенційні сигнали двох полярностей для представлення 5-бітових порцій інформації (Рис. 2.8).
Рис. 2.8 . Метод кодування MLT-3
Крім використання методу MLT-3, специфікація PHY TX є те, що в ній використовується пара шифратор-дешифратор (scrambler/descrambler), як це зазначено в специфікації ANSI TP-PMD. Шифратор приймає 5-бітові порції даних від підрівня PCS, що виконує кодування 4B/5B, і зашифровує сигнали перед передачею на підрівень MLT-3 таким чином, щоб рівномірно розподілити енергію сигналу по всьому частотному спектрі - це зменшує електромагнітне випромінювання кабелю.
Автопереговорний процес
Специфікації PHY TX є підтримка функції Auto-negotiation, за допомогою якої два взаємодіючих пристрої PHY можуть автоматично вибрати найбільш ефективний режим роботи.
Описана нижче схема Auto-negotiation є тепер стандартом технології 100Base-T. До цього виробники застосовували різні власні схеми автоматичного визначення швидкості роботи взаємодіючих портів, що не були сумісні. Прийняту як стандарт схему Auto-negotiation запропонувала спочатку компанія National Semiconductor за назвою NWay.
Усього в даний час визначено 5 різних режимів роботи, що можуть підтримувати пристрої PHY TX чи PHY T4 на скручених парах:
10Base-T - 2 пари категорії 3;
10Base-T full-duplex - 2 пари категорії 3;
100Base-TX - 2 пари категорії 5 (чи Type 1A STP);
100Base-TX full-duplex - 2 пари категорії 5 (чи Type 1A STP);
100Base-T4 - 4 пари категорії 3.
Режим 10Base-T має найнижчий пріоритет при переговорному процесі, а режим 100Base-T4 - найвищий. Переговорний процес відбувається при включенні живлення пристрою, а також може бути ініційований і в будь-який момент модулем керування.
Для організації переговорного процесу використовуються службові сигнали перевірки цілісності лінії технології 10Base-T - link test pulses, якщо вузол-партнер підтримує тільки стандарт 10Base-T. Вузли, що підтримують функцію Auto-negotiation, також використовують існуючу технологію сигналів перевірки цілісності лінії, при цьому вони посилають пачки таких імпульсів, які інкапсулюють інформацію переговорного процесу Auto-negotiation. Такі пачки звуться Fast Link Pulse burst (FLP).
Пристрій, що почав процес auto-negotiation, посилає своєму партнеру пачку імпульсів FLP, у якому міститься 8-бітне слово, що кодує пропонований режим взаємодії, починаючи з самого пріоритетного, підтримуваного даним вузлом.
Якщо вузол-партнер підтримує функцію Auto-negotuiation і також може підтримувати запропонований режим, то він відповідає пачкою імпульсів FLP, у якій підтверджує даний режим і на цьому переговори закінчуються. Якщо ж вузол-партнер може підтримувати менш пріоритетний режим, то він указує його у відповіді і цей режим вибирається як робочий. Таким чином, завжди вибирається найбільш пріоритетний загальний режим роботи вузлів.
Вузол, що підтримує тільки технологію 10Base-T, кожні 16 мілісекунд посилає імпульси для перевірки цілісності лінії, що зв'язує його із сусіднім вузлом. Такий вузол не розуміє запит FLP, що робить йому вузол із функцією Auto-negotiation, і продовжує посилати свої імпульси. Вузол, що одержав у відповідь на запит FLP тільки імпульси перевірки цілісності лінії, розуміє, що його партнер може працювати тільки по стандарту 10Base-T і встановлює цей режим роботи і для себе.
3.7 Правила конфігурування для 100Base-TX.
Сегмент Etherenet 100Base-TX в специфікації Ethernet означений як сполучний сегмент, тобто як середовище, що з’єднує два і тільки два MDI. Найменша мережа із сполучним сегментом складається з двох комп’ютерів, по одному на кожному з кінців сегменту. Більш типова конфігурація включає багатопортовий габ-повторювач або габ-комутатор для з’єднання більшої кількості сполучних сегментів. Тоді мережева карта комп’ютера під’єднується до одного кінця сполучного сегменту, а другий його кінець з’єднаний з портом габа і комп’ютери комунікуються між собою через габ.
Специфікації 100Base-TX дозволяють довжину сполучних сегментів до 100 м. Два 100-метрові сегменти можуть бути сполучені між собою через один повторювач Класу I або Класу II, тобто максимальна відстань між двома DTE становить 200 м. Правила конфігурування для сегментів Fast Ethernet змішаних типів та з різними класами повторювачів описані нижче.
Фізичною топологією 100BASE-TX є зірка .
3.8 Мережа 100Base-FX: основні властивості.
Стандарт PHY-FX має всі властивості що й PHY-FX, проте є відмінності
Не використовується метод MLT-3.
Відсутня пара шифратор-дешифратор (scrambler/descrambler).
Не підтримка режиму автоузгодження.
Проте є спільний повнодуплексний режим роботи. PHY FX і PHY TX, можуть працювати в повнодуплексному режимі (full-duplex mode). У цьому режимі не використовується метод доступу до середовища CSMA/CD і відсутнє поняття колізій - кожен вузол одночасно передає й приймає кадри даних по каналах Tx і Rx. Повнодуплексна робота можлива тільки при з'єднаннях мережного адаптера з комутатором чи при безпосередньому з'єднанні комутаторів. При повнодуплексній роботі стандарти 100Base-TX і 100Base-FX забезпечують швидкість обміну даними між вузлами 200 Мб/с. Повнодуплексний режим роботи для мереж 100Base-T поки що не прийнятий комітетом IEEE як стандарт. Проте, багато виробників випускають як мережні адаптери, так і комутатори для цього режиму. Через відсутність стандарту ці продукти не обов'язково коректно працюють один з одним.
У повнодуплексному режимі необхідно визначити процедури керування потоком кадрів, тому що без цього механізму можливі ситуації, коли буфери комутатора переповняться і він почне втрачати кадри Ethernet, що завжди вкрай небажано, тому що відновлення інформації буде здійснюватися більш повільними протоколами транспортного чи прикладного рівнів. Через відсутність стандартів на повнодуплексні варіанти Еthеrnеt кожний виробник сам визначає способи керування потоком кадрів у комутаторах і мережних адаптерах. Звичайно, при заповненні буфера пристрою до визначеної межі, цей пристрій посилає передавальному пристрою повідомлення про тимчасове припинення передачі (XOFF). При звільненні буфера посилається повідомлення про можливість відновити передачу (XON).
4. Обрахунок мережі Fast Ethernet
Для того, щоб мережа Fast Ethernet, що складається із сегментів різної фізичної природи, працювала коректно, необхідно, щоб виконувалися три основних умови:
Кількість станцій у мережі не повинна перевищувати 1024 .
Подвоєна затримка поширення сигналу (Path Delay Value, PDV), між двома найбільш віддаленими одна від одної станціями мережі не повинна перевищувати 512 бітових інтервалів.
Скорочення міжкадрової відстані (Interpacket Gap Shrinkage) , при проходженні послідовності кадрів через усі повторювачі , не більш, ніж на 96 бітових інтервалів.
Примітка: бітовий інтервал 10 нс.
Для повторювачів класу І час подвійної затримки поширення сигналу передаючим середовищем обраховується на підставі таблиці 4. При цьому не розділяють сегменти на лівий , правий та проміжний.
Таблиця 4 Затримки в компонентах 100-Base-T.
Компонента
Затримка на 1 м
Максимальна затримка
Два DTE TX/FX
100
Один DTE T4 + один DTE TX/FX
Сегмент кабеля категорії 3
127
Сегмент кабеля категорії 4
1.14
114 (для 100 м)
Сегмент кабеля категорії 5
1.14
114 (для 100 м)
Сегмент кабеля STP
1.112
111.2 (для 100 м)
Сегмент оптоволоконного кабеля
1.112
111.2 (для 100 м)
Повторювач Класу I
1.0
412 (для 412 м)
Повторювач Класу II з усіма портами TX/FX/T4
140
67
Враховуючи , що подвійну затримку , яка вноситься повторювачем, можна розрахувати час подвійного обертання сигналу для мережі довільної конфігурації , враховуючи максимальні можливі довжини неперервних сегментів кабелів. Якщо отримане значення меньше 512 , то за критерієм розпізнавання колізій мережа є коректною.
. Опис мережі
На кресленнях плану будинку в додатках 1 і 2 зображено відповідно горизонтальну та вертикальну підсиистими мережі ,з можливим розміщенням об’єктів мережі.
Умовні позначення:
робоча станція, що відповідає одному робочому місцю в мережі.
комутатор
концентратор.
набір всіх ліній, що йдуть від терміналів до концентратора, тобто вони не з’єднуються в одну, а просто використовують суміжний простір кімнати для свого прокладання.
Найбільша відстань від комутатора до концентратора на поверсі 4 м., а від концентратора до комп’ютера – 9 м.
З’єднання між поверхами як і в межах межах поверху виконувати неекранованою витою парою кат.5 (UTP5). Комутатори розмущуються в одній із робочих груп на кожному поверсі. Таке розміщення здешевить витрати на обладнання (в даній кімнаті не потрібно ставити концентратор).Комутатори мають мають резервні порти, що забезпечує розширення мережі у всьому будинку. Концентратори, в свою чергу, теж мають вільні порти, що забезпечує під’єднання додаткових комп’ютерів в межах робочої групи.
Розрахунок PDV
Так як в даній мережі використовуються дві базові технології 100BaseTX та100BaseT4,-
тому розраховуємо PDV для кожної з технології окремо, порівнюємо отримані результати,
приймаємо рішення про відповідність чи невідповідність мережі умовам стандартів орієнтуючись на гірший варіант.
Спочатку розглянемо ділянку мережі – з найбільш віддаленим концентратором і комп’ютерами побудовану за стандартом 100BaseTX (1,3 - поверхи)
Ділянка 100BaseTX
(1-поверx)
Рис. 6.1 Домен колізій
Врахуємо що
подвоєна затримка вносима повторювачем класу 2, рівна 33,5*2=67bt
(bit interval – бітові інтервали)
Затримка, що вноситься кабелем
UTP Cat 5 1,112 bt
Два адаптера TX 100 bt
Для розрахунку PDV розглянемо один домен колізій
Отже:
2 адаптера TX = 100bt
Сегмент А 4*1.112=4,448bt
Сегмент В 9*1.112=10,008bt
Стек Конц 2 67bt
PDV=67+4,448+10,008bt +100=181,456
Додамо ще 10% запасу від знайденого PDV. В результаті PDV = 199,6016. Знайдене значення значно менше за 512, отже розрахунок можна продовжувати.
Тепер розглянемо ділянку мережі – з найбільш віддаленим концентратором і комп’ютерами побудовану за стандартом 100BaseT4 (2 - поверх)
Ділянка 100BaseFX
(2-поверх)
Рис. 6.2 Домен колізій
Врахуємо що
подвоєна затримка вносима повторювачем класу 2, рівна 33,5*2=67bt
(bit interval – бітові інтервали)
Затримка, що вноситься кабелем
UTP Cat 5 1,112 bt
Два адаптера FX 100 bt
Для розрахунку PDV розглянемо один домен колізій
Отже:
Два адаптера FX = 100 bt
Сегмент А 4*1.0=4,0bt
Сегмент В 9*1.0=10,0bt
Стек Конц 2 67bt
PDV=67+4,0+10,0bt +100=181
Додамо ще 10% запасу від знайденого PDV. В результаті PDV = 199,1. Знайдене значення є кращим для мережі ніж при розрахунку ділянки на основі технології 100BaseTX , однак менше за 512, отже моя мережа відповідає стандарту.
Розрахунок PVV
Знову розглядаємо домен клізій. Скорочення міжкадрової відстані робить лише концентратор який вносить затримку в 33,5bt, що є меншим, ніж максимально допустиме значення. Тобто й по цьому параметри мережі правильні.
Отже PVV = 33,5
Висновок
Під час виконання курсової роботи я спроектував мережу по технології Ethernet, стандарту 100Base-TХ та 100Base-FX в межах двох поверхового будинку, по шість комп’ютерів на поверсі, забезпечив виконання всіх вимог стандарту до мережі передбачив та забезпечив можливості її подальшого розвитку, та постарався щоб дане рішення було найбільш економічно виправдане. Використання в проекті стандартів 100Base-TХ та 100Base-FX зумовлене тим, що сучасні вимоги до пропускної здатності, часу затримки даних у мережі, надійності та вартості зростають, вибрані стандарти 100Base-TX та 100Base-FX є найбільш використовувані в даний час, і ще довгий час задовольнятимуть вимоги до мереж даного масштабу. Проте враховуючі матеріальні затрати найефективніше буде використати 100Base-TX, оскільки параметри є найкращі. FX немає практичного застосування на малі відстанні.
9. Список використаної літератури
Комп’ютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. В.Г. Олифер,
Н.А. Олифер. – СПб.: Питер, 2001. – 672 с.: ил.
Комп’ютерні мережі. Є. Буров, 1999.
Комп’ютерные сети. Учебный курс, 2-е изд. (+ СD-ROM). Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб; перевод с англ. – Лори, 1997.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора