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:
УІ
Кафедра:
Захист інформації
Інформація про роботу
Рік:
2015
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Основи телекомунікаційних технологій
Група:
УІ 32
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Мета роботи - познайомитися з базовою технологією локальної мережі Ethernet та методикою розрахунку її параметрів.
Теоретичні відомості
Технологія Ethernet — це найпоширеніший на сьогоднішній день стандарт локальних мереж. Загальна число мереж Ethernet на сьогодні оцінюється в 5 мільйонів, а число комп'ютерів зі встановленими мережними адаптерами Ethernet становить більше 50 мільйонів.
Для передачі двійкової інформації по кабелю для усіх варіантів фізичного рівня технології Ethernet, які забезпечують пропускну здатність 10 Мбіт/с, використовується манчестерський код. Усі види стандартів Ethernet (у тому числі Fast Ethernet і Gigabit Ethernet) використовують той самий метод доступу до середовища передачі даних - метод множинного доступу з розпізнаванням несучої та виявленням колізій (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD) .
Цей метод застосовується винятково в мережах з логічною загальною шиною. Усі комп'ютери мережі мають безпосередній доступ до загальної шини, тому вона може бути використана для передачі даних між будь-якими двома вузлами мережі. Всі комп'ютери мережі одночасно (з врахуванням затримки поширення сигналу по фізичному середовищу) одержують дані, які один з комп'ютерів почав передавати на загальну.
Щоб одержати можливість передавати кадр, станція повинна переконатися, що середовище вільне.
Якщо середовище вільне, то вузол має право почати передачу кадру. Цей кадр зображений на рис. 1 першим. Вузол 1 виявив, що середовище вільне, і почав передавати свій кадр. У класичній мережі Ethernet на коаксіальному кабелі сигнали передавача вузла 1 поширюються в обидва боки, так що їх одержують усі вузли мережі . Кадр даних завжди супроводжується преамбулою довжиною 7 байт, що складаються зі значень 10101010, і 8-го байта, рівного 10101011. Преамбула потрібна для входження приймача в побітову і побайтову синхронізацію із передавачем.
Усі станції, підключені до кабелю, можуть розпізнати факт передачі кадру. Та станція, яка розпізнала власну адресу в заголовках кадру, записує .його вміст у свій внутрішній буфер, обробляє отримані дані, передає їх нагору по своєму стеку, а потім посилає по кабелю кадр-відповідь. Адреса станції-джерела міститься у вихідному кадрі, тому станція-одержувач знає, кому потрібно послати відповідь.
Вузол 2 під час передачі кадру вузлом 1 також намагався почати передачу свого кадру, однак виявив, що середовище зайняте і змушений чекати, поки вузол 1 припинить передачу кадру.
Після закінчення передачі кадру усі вузли мережі зобов'язані витримати технологічну паузу (Inter Packet Gap) (тп=9,6 мкс. Ця пауза, яка називається також міжкадровим інтервалом, потрібна для приведення мережних адаптерів у вихідний стан, а також для запобігання монопольного захоплення середовища однією станцією. Після закінчення технологічної паузи вузли мають право почати передачу свого кадру, тому що середовище вільне. Через затримки поширення сигналу по кабелі не всі вузли строго одночасно фіксують факт закінчення передачі кадру вузлом 1.
Для виникнення колізії не обов'язково, щоб кілька станцій почали передачу абсолютно одночасно, така ситуація малоймовірна. Набагато ймовірніше, що колізія виникає через те, що один вузол починає передачу раніше іншого, але до другого вузла сигнали першого просто не встигають дійти на той час, коли другий вузол вирішує почати передачу свого кадру. Тобто колізії — це наслідок розподіленого характеру мережі.
Щоб коректно обробити колізію, усі станції одночасно спостерігають за сигналами на кабелі. Якщо передані і прийняті сигнали відрізняються, то фіксується виявлення колізії (collision detection, CD). Для збільшення ймовірності якнайшвидшого виявлення колізії всіма станціями мережі станція, яка виявила колізію, перериває передачу свого кадру і підсилює ситуацію колізії посиланням в мережу спеціальної послідовності з 32 біт, яка називається jam-послідовністю.
Слід зазначити, що метод доступу CSMA/CD взагалі не гарантує станції, що вона коли-небудь зможе одержати доступ до середовища. Звичайно, при невеликому завантаженні мережі ймовірність такої події невелика, але при коефіцієнті використання мережі, що наближається до 1, така подія стає дуже ймовірною.
Щоб мережа Ethernet, яка складається із сегментів різної фізичної природи, працювала коректно, необхідне виконання чотирьох основних умов:
1. Число станцій у мережі не більше 1024;
2. Максимальна довжина кожного фізичного сегмента не більша величини, визначеної у відповідному стандарті фізичного рівня;
3. Час подвійного обертання сигналу (Path Delay Value, PDV) між двома найвіддаленішими одна від одної станціями мережі не більше 575 бітових інтервалів;
4. Скорочення міжкадрового інтервалу IPG (Path Variability Value, PVV) при проходженні послідовності кадрів через усі повторювачі не повинне перевищувати 49 бітових інтервалів.
Для розрахунку PDV використовуються такі поняття як лівий,проміжний та правий сегменти. Лівим сегментом називається сегмент, у якому починається шлях сигналу з виходу передавача кінцевого вузла. Потім сигнал проходить через проміжні сегменти і доходить до приймача найвіддаленішого вузла сегмента , що називається правим. Саме тут у гіршому випадку відбувається зіткнення кадрів і виникає колізія.
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.
Для розрахунку PVV також можна скористатися значеннями максимальних величин зменшення міжкадрового інтервалу при проходженні повторювачів різних фізичних середовищ.
Завдання
При розрахунку заданого варіанту конфігурації мережі Ethernet необхідно:
1. Вказати, яка з чотирьох наведених вище основних умов коректності мережі порушена.
2. Розробити ієрархічну зіркову топологію мережі Ethernet та розставити задані сегменти згідно з рекомендаціями IEEE 802.3.
3. Розрахувати PDV та PVV розробленої топології мережі Ethernet.
100 м , 10Base-2; 1200 м , 10Base-FB; 1000 м, 10Base-FL;185 м, 10Base-2.
Кабель
Задана довжина(м)
Максимальна довжина(м)
10Base-2
100
500
10Base-FB
1200
2000
10Base-FL
1000
2000
10Base-2
185
500
Згідно з наведеною таблицею довжина заданих кабелів не перевищує максимальну довжину, тому друга умова виконується.
Розрахунок PDV
№ сегменту
Тип сегменту
Тип кабелю
Довжина l сегменту, м
Розрахунок
Значення затримки, Bt
1
Лівий
10Base-2
100
11,8+0,1026*100
22,06
2
Проміжний
10Base- FB
1200
24,0+0,1*1200
144
3
Проміжний
10Base- FL
1000
33,5+0,1*1000
133,5
4
Правий
10Base-2
185
169,5+0,1026*185
188,48
PDV=488,04
Отже,PDV для моєї локальної мережі дорівнює 488,04 bt . Це менше допустимої величини 575. Тому третя умова коректної роботи мережі також виконується. І мережа проходить за критерієм часу подвійного проходження сигналу
Розрахунок PVV
1. PVV = 16 + 2 + 8 = 26 (Bt)
PVV =26, що є менше граничного значення - 49 бітових інтервалів. Отже , четверта умова коректної роботи мережі також виконується.
Оскільки усі чотири умови виконується,тому дана мережа Ethernet працює коректно.
Ієрархічна зіркова топологія мережі Ethernet
Висновок: на лабораторній роботі я познайомилася з базовою технологією локальної мережі Ethernet та методикою розрахунку її параметрів. Дослідили дотримання умов коректності мережі і визначили,що вони були дотримані. Тому задана мережа працює коректно.
21.10.2017 13:10-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора