Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Локальна мережа Ethernet. Розрахунок конфігурації
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІКТА
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2007
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Комп'ютерні мережі
Група:
ІБ-32
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ІКТА
каф. захисту інформації
Звіт
з курсу: ”Комп’ютерні мережі”
на тему: “Локальна мережа Ethernet. Розрахунок конфігурації”
Варіант № 14
Мета роботи: познайомитися з базовою технологією локальної мережі Ethernet та методикою розрахунку її параметрів. Набути практичних навиків у розрахунку конфігурації мережі Ethernet.
Завдання
Домашня підготовка до роботи
Вивчити основні характеристики технології Ethernet.
Вивчити метод доступу до середовища передачі даних CSMA/CD:
етапи доступу до середовища;
виникнення колізії;
час подвійного проходження і розпізнавання колізії.
Освоїти розрахунок максимальної продуктивності мережі Ethernet.
Вивчити методику розрахунку конфігурації мережі Ethernet.
Освоїти розрахунок PDV для мережі заданої конфігурації.
Освоїти розрахунок PVV для мережі заданої конфігурації.
Виконання заданого варіанту розрахунку конфігурації
мережі Ethernet
При розрахунку заданого варіанту конфігурації мережі Ethernet необхідно:
Вказати, яка з чотирьох наведених вище основних умов коректності мережі порушена.
Розробити ієрархічну зіркову топологію мережі Ethernet та розставити задані сегменти згідно з рекомендаціями IEEE 802.3.
Розрахувати PDV та PVV розробленої топології мережі Ethernet.
На основі отриманих результатів зробити висновок про коректність даної конфігурації мережі Ethernet.
2000 м, 10Base-FL; 185 м, 10Base-2; 100м, 10Base-T; 500 м , 10Base-5.
Теоретичні відомості
Методика розрахунку конфігурації мережі Ethernet
Дотримання численних обмежень, установлених для різних стандартів фізичного рівня мереж Ethernet, гарантує коректну роботу мережі.
Обмеження параметрів мережі, які вносить кожен варіант фізичного середовища технології Ethernet, наведені у таблиці 2.
Найчастіше доводиться перевіряти обмеження, пов’язані з довжиною окремого сегменту кабеля, а також кількістю повторювачів і загальною довжиною мережі. Правила «5-4-3» для коаксіальних мереж і «4-х хабів» для мереж на основі витої пари та оптоволокна не тільки дають гарантії працездатності мережі, але й великий «запас міцності» мережі. Наприклад, якщо порахувати час подвійного проходження сигналу в мережі, що складається з 4-х повторювачів 10Base-5 і 5-ти сегментів з максимальною довжиною 500 м, то виявиться, що він становить 537 бітових інтервалів. Час передачі кадру мінімальної довжини становить разом із преамбулою 72 байти, що дорівнює 575 бітовим інтервалам. Звідси видно, що стандарт Ethernet залишив 38 бітових інтервалів як запас для надійності. Проте комітет 802.3 говорить, що і 4 додаткові бітові інтервали створюють достатній запас надійності.
Таблиця 2
Параметри специфікацій фізичного рівня для стандарту Ethernet
10Base-5
10Base-2
10Base-T
10Base-F
Кабель
Товстий коаксіальний кабель RG-8 або RG-11
Тонкий коаксіальний кабель RG-58
Неекранована вита пара UTP категорій 3,4,5
Багатомодо-вий оптоволо-конний кабель
1.Максимальна довжина сегмента, м
2.Максимальна віддаль між вузлами мережі (при використанні повторювачів), м
3.Максимальне число станцій в сегменті
4.Максимальне число повторювачів між будь-якими станціями мережі
500
2500
100
4
185
925
30
4
100
500
1024
4
2000
2500 (2740 для
10Base-FВ)
1024
4 (5 для
10Base-FВ)
Комітет IEEE 802.3 наводить вихідні дані про затримки, внесені повторювачами і різними середовищами передачі даних для розрахунку максимальної кількості повторювачів і максимальної загальної довжини мережі. Особливо такі розрахунки корисні для мереж, що складаються зі змішаних кабельних систем, наприклад, коаксиала й оптоволокна, на які правила «5-4-3» і «4-х хабів» не розраховані. При цьому максимальна довжина кожного окремого фізичного сегмента повинна чітко відповідати стандарту, тобто 500 м для "товстого" коаксиала, 100 м для витої пари і т.д. При топології ієрархічна зірка оптоволоконні кабелі рекомендується використовувати для побудови верхніх проміжних сегментів.
Щоб мережа Ethernet, яка складається із сегментів різної фізичної природи, працювала коректно, необхідне виконання чотирьох основних умов:
Число станцій у мережі не більше 1024;
Максимальна довжина кожного фізичного сегмента не більша величини, визначеної у відповідному стандарті фізичного рівня;
Час подвійного обертання сигналу (Path Delay Value, PDV) між двома найвіддаленішими одна від одної станціями мережі не більше 575 бітових інтервалів;
Скорочення міжкадрового інтервалу IPG (Path Variability Value, PVV) при проходженні послідовності кадрів через усі повторювачі не повинне перевищувати 49 бітових інтервалів.
Так як при відправленні кадрів кінцеві вузли забезпечують початкову міжкадрову відстань 96 бітових інтервалів, то після проходження повторювача вона повинна бути не меншою, ніж 96-49 = 47 бітових інтервалів. Дотримання цих вимог забезпечує коректність роботи мережі навіть у випадках, коли порушуються прості правила конфігурації, що визначають максимальну кількість повторювачів і загальну довжину мережі в 2500 м.
1.3.1. Розрахунок PDV
Для спрощення розрахунків зазвичай використовують довідникові дані IEEE, які містять значення затримок поширення сигналів у повторювачах, приймачах і різних фізичних середовищах. У табл.3. наведені дані, необхідні для розрахунку значення PDV для усіх фізичних стандартів мереж Ethernet. Бітовий інтервал позначений як bt.
Комітет 802.3 намагався максимально спростити виконання розрахунків, тому дані, наведені в таблиці 3, включають відразу кілька етапів проходження сигналу. Наприклад, затримки, внесені повторювачем, складаються з затримки вхідного трансивера, затримки блоку повторення і затримки вихідного трансивера. Проте в таблиці всі ці затримки представлені однією величиною, названою базою сегменту.
Таблиця 3
Дані для розрахунку значень PDV
Тип сегменту
База лівого сегменту,
bt
База проміж-ного сегменту, bt
База правого сегменту ,
bt
Затримка середови-ща на 1м,
bt/м
Максимальна довжина сегменту,м
10Base-5
10Base-2
10Base-T
10Base-FB
10Base-FL
FOIRL
AUI(>2 м)
11,8
11,8
15,3
-
12,3
7,8
0
46,5
46,5
42,0
24,0
33,5
29,0
0
169,5
169,5
165,0
-
156,5
152,0
0
0,0866
0,1026
0,113
0,1
0,1
0,1
0,1026
500
185
100
2000
2000
1000
2+48
Щоб не потрібно було два рази складати затримки, внесені кабелем, у табл. 3 даються подвоєні величини затримок для кожного типу кабелю. У таблиці використовуються також такі поняття, як лівий сегмент, правий сегмент і проміжний сегмент.
Лівим сегментом називається сегмент, у якому починається шлях сигналу з виходу передавача кінцевого вузла. На схемі це сегмент 1. Потім сигнал проходить через проміжні сегменти 2 — 5 і доходить до приймача найвіддаленішого вузла сегмента 6, що називається правим. Саме тут у гіршому випадку відбувається зіткнення кадрів і виникає колізія, що і мається на увазі в таблиці.
З кожним сегментом пов'язана постійна затримка, названа базою, що залежить тільки від типу сегмента і від положення сегмента на шляху сигналу (лівий, проміжний чи правий). База правого сегмента, у якому виникає колізія, набагато перевищує базу лівого і проміжного сегментів.
Крім цього, з кожним сегментом пов'язана затримка поширення сигналу вздовж кабеля сегменту, що залежить від довжини сегменту й обраховується шляхом множення часу поширення сигналу по кабелю довжиною один метр (у бітових інтервалах) на довжину кабелю в метрах. Розрахунок полягає в обчисленні затримок, внесених кожним відрізком кабелю, а потім підсумовуванні цих затримок з базами лівого, проміжних і правого сегментів. Загальне значення PDV не повинно перевищувати 575bt.
Так як лівий і правий сегменти мають різні величини базових затримок, то у випадку різних типів сегментів на краях мережі необхідно виконати розрахунки двічі: один раз прийняти як лівий сегмент одного типу, а другий - сегмент іншого типу. Результатом можна вважати максимальне значення PDV.
Розрахунок PVV
Щоб визнати конфігурацію мережі коректною, потрібно розрахувати також зменшення міжкадрового інтервалу повторювачами, тобто величину PVV.
Для розрахунку PVV також можна скористатися значеннями максимальних величин зменшення міжкадрового інтервалу при проходженні повторювачів різних фізичних середовищ, рекомендованими IEEE і наведеними в табл. 4.
Таблиця 4
Дані для розрахунку значень PVV
Тип
сегменту
Лівий сегмент,
bt
Проміжний сегмент, bt
10Base-5
10Base-2
10Base-T
10Base-FB
10Base-FL
16
16
10,5
-
10,5
11
11
8
2
8
Виконана робота
Наведена на мережа відповідно до правила 4-х хабів є коректною.
Крім того, загальна довжина мережі дорівнює 2785, що порушує правило 2500 м.
Розрахуємо значення PDV для нашого прикладу.
Лівий сегмент 1: 12,3 (база) + 2000 × 0,1 = 212,3.
Проміжний сегмент 2: 46,5 + 185 × 0,1026 = 65,481.
Проміжний сегмент 3: 42,0+ 100 × 0,13 = 53,3.
Правий сегмент 4: 169,5 + 500 × 0,0866 = 169,5 + 43,3 = 212,8.
Сума всіх складових дає значення PDV, рівне 543,781.
Так як лівий і правий сегменти мають різні величини базових затримок, то в даному випадку я маю різні типів сегментів на краях мережі. Тому проведемо ще один розрахунок, помінявши місцями лівий і правий сегменти. При другому розразунку отримаємо значення 530. Цей результат є менший ніж перший.
Результатом PDV будемо вважати максимальне значення PDV, тобто 543,781.
Так як значення PDV менше максимально допустимої величини 575, то мережа проходить за критерієм часу подвійного проходження сигналу незважаючи на те, що загальна довжина перевищує 2500 м.
Тепер розрахуємо значення PVV для нашого прикладу:
Лівий сегмент 1 10Base- FL: скорочення на 10,5 bt;
Проміжний сегмент 2 10Base-2: 11;
Проміжний сегмент 3 10Base-Т: 8.
Сума цих величин дає значення PVV, рівне 29,5bt, що є менше граничного значення - 49 бітових інтервалів.
Таким чином, наведена конфігурація мережі відповідає вимогам стандарту IEEE 802.3.
Висновок: на цій лабораторній роботі я познайомитися з базовою технологією локальної мережі Ethernet та методикою розрахунку її параметрів. Набути практичних навиків у розрахунку конфігурації мережі Ethernet.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора