Комп’ютерна мережа технології Еthernet масштабу будинку
Основні елементи Lan-технологій: мережні топології, кабельні системи, комунікаційні мережні засоби. Особливості мережної технології Ethernet, етапи розвитку. Оцінка принципової працездатності комп’ютерної мережі, обрахунок мережі Ethernet, Fast Ethernet.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 16.09.2017 |
Размер файла | 988,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Підрівень узгодження потрібний для того, щоб погодити роботу підрівня MAC з інтерфейсом MII.
Передача даних через MII
MII використовує 4-бітні порції даних для рівнобіжної передачі їх між MAC і PHY. Канал передачі даних від MAC до PHY утворений 4-бітною шиною даних, що синхронізується тактовим сигналом, який генерується PHY, а також сигналом "Передача", який генерується MAC-підрівнем.
Аналогічно, канал передачі даних від PHY до MAC утворений іншою 4-бітною шиною даних, що синхронізується тактовим сигналом і сигналом "Приймання", що генеруються PHY.
Якщо пристрій PHY знайшов помилку в стані фізичного середовища, то воно може передати повідомлення про це на підрівень MAC у виді сигналу "Помилка приймання" (receive error). MAC-підрівень (чи повторювач) повідомляють про помилку пристрою PHY за допомогою сигналу "Помилка передачі" (transmit error). Звичайно, повторювач, одержавши від PHY якого-небудь порту сигнал "Помилка приймання", передає на всі пристрої PHY інших портів сигнал "Помилка передачі".
У MII визначена двопровідна шина для обміну між MAC і PHY керуючою інформацією. MAC-підрівень використовує цю шину для передачі PHY даних про режим його роботи. PHY передає по цій шині інформацію з запиту про статус порту та лінії. Дані про конфігурацію, а також про стан порту і лінії зберігаються відповідно у двох регістрах: регістрі керування (Control Register) і регістрі статусу (Status Register).
Регістр керування використовується для установки швидкості роботи порту, для вказівки, чи буде порт брати участь у процесі автопереговорів про швидкість лінії, для завдання режиму роботи порту - напівдуплексний чи повнодуплексний, і т.ін. Функція автопереговорів (Auto-negotiation) дозволяє двом пристроям, з'єднаним однією лінією зв'язку, автоматично, без втручання оператора, вибрати найбільш високошвидкісний режим роботи, що буде підтримуватись обома пристроями.
Регістр статусу містить інформацію про дійсний поточний режим роботи порту, у тому числі й у тому випадку, коли режим обраний у результаті проведення автопереговорів.
Регістр статусу може містити дані про один із наступних режимів:
100Base-T4;
100Base-TX full-duplex;
100Base-TX half-duplex;
10 Mb/s full-duplex;
10Mb/s half-duplex;
помилка на далекому кінці лінії.
Фізичний рівень 100Base-TX - двопарна скручена пара
Основні відмінності PHY ТХ від специфікації PHY FX - 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 відрізняється від специфікації PHY FX тим, 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 і PHY T4 підтримують функцію 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.
Повнодуплексний режим роботи
Вузли, що підтримують специфікації 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).
Правила побудови сегментів Fast Ethernet при використанні повторювачів класу I і класу II
Технологія Fast Ethernet, як і всі некоаксіальні варіанти Ethernet, розрахована на підключення кінцевих вузлів - комп'ютерів із відповідними мережними адаптерами - до багатопортового повторювача ( концентратора) або комутатора.
Правила коректної побудови сегментів мереж Fast Ethernet включають:
· обмеження на максимальні довжини сегментів, що з'єднують DTE c DTE;
· обмеження на максимальні довжини сегментів, що з'єднують DTE із портом повторювача;
· обмеження на максимальний діаметр мережі;
· обмеження на максимальне число повторювачів і максимальну довжину сегмента, що з'єднує повторювачі.
Розглянемо спочатку вплив обмежень довжин сегментів DTE-DTE.
У якості DTE (Data Terminal Equipment) може виступати будь-яке джерело кадрів даних для мережі: мережний адаптер, порт моста, порт маршрутизатора, модуль керування мережею та інші подібні пристрої. Порт повторювача не є DTE. У типовій конфігурації мережі Fast Ethernet декілька DTE підключаються до портів повторювача, утворюючи мережу зіркоподібної топології.
Специфікація IEEE 802.3u визначає такі максимальні значення сегментів DTE-DTE:
Таблиця 2.1 Максимальні довжини сегментів DTE-DTE.
Стандарт |
Тип кабелю |
Максимальна довжина сегмента |
|
100Base-TX |
Category 5 UTP |
100 метрів |
|
100Base-FX |
Багатомодове опто-волокно 62,5/125 мкм |
412 метрів (напівдуплекс) 2 км (повний дуплекс) |
|
100Base-T4 |
Category 3,4 або 5 UTP |
100 метрів |
Зупинимося докладніше на обмеженнях, зв'язаних із з'єднаннями з повторювачами.
Повторювачі Fast Ethernet поділяються на два класи.
· Повторювачі класу I підтримують усі типи систем кодування фізичного рівня: 100Base-TX/FX і 100Base-T4.
· Повторювачі класу II підтримують тільки один тип системи кодування фізичного рівня - 100Base-TX/FX чи 100Base-T4.
Введемо поняття бітового інтервалу. Бітовий інтервал ( bt ) - це час між появою двох послідовних бітів даних на кабелі [1].
Для 10 мегабітного Ethernet
мкс.
Для 100 мегабітного Ethernet
мкс.
Для 1000 мегабітного Ethernet
мкс.
В одному домені колізій допускається наявність тільки одного повторювача класу I. Це зв'язано з тим, що такий повторювач вносить велику затримку при поширенні сигналів через необхідність трансляції різних систем сигналізації ( 70 bt) .
Повторювачі класа ІІ вносять меньшу затримку при передачі сигналів: 46bt для портів TX/FX та 33,5bt для портів Т4. Тому максимальне число повторювачів класу II у домені колізій - 2, причому вони повинні бути з'єднані між собою кабелем не довшим 5 метрів.
Невелика кількість повторювачів Fast Ethernet не є серйозною перешкодою при побудові мереж. По-перше, наявність стекових повторювачів знімає проблеми обмеженого числа портів - усі каскадовані повторювачі являють собою один повторювач із достатнім числом портів - до декількох сотень. По-друге, застосування комутаторів і маршрутизаторів поділяє мережу на кілька доменів колізій, у кожному з яких , звичайно, є не надто велика кількість станцій. Загальна довжина мережі не буде мати в цьому випадку обмежень.
У наступній таблиці ( Таблиця 2) зведені правила побудови мережі на основі повторювачів класу I.
Таблиця 2.2 Параметри мереж на основі повторювачів класу 1.
Тип кабелів |
Максимальний діаметр мережі |
Максимальна довжина сегмента |
|
Тільки скручена пара (TX) |
200 м |
100 м |
|
Тільки оптоволокно (FX) |
272 м |
136 м |
|
Кілька сегментів на cкрученій парі й один на оптоволокні |
260 м |
160 м (FX) 100 м (TX) |
|
Кілька сегментів на скрученій парі і кілька сегментів на оптоволокні |
272 м |
100 м (TX) 136 м (FX) |
3. ОЦІНКА ПРИНЦИПОВОЇ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ КОМП'ЮТЕРНОЇ МЕРЕЖІ
3.1 Обрахунок мережі Ethernet
Отже, розглянемо 4 основні умови при яких мережа Ethernet , що складається з сегментів різних фізичних середовищ, має працювати коректно:
1. Кількість станцій в мережі не більше 1024;
2. Максимальна довжина кожного фізичного сегмента не більша величини дозволеної стандартом;
3. Час подвійного обертання сигналу (Path Delay Value, PDV) між двома найвіддаленішими одна від одної станціями в мережі не повинен перевищувати 575 бітових інтервалів;
4. Скорочення міжкадрового інтервалу IPG (Path Variability Value, PVV) при проходженні кадрів через всі повторювачі не повинно бути більшим ніж 49 бітових інтервалів. Оскільки при відправленні кадрів кінцеві вузли забезпечують початкову міжкадрову відстань в 96 бітових інтервалів, то після проходження повторювача вона повинна бути не менша ніж 96 - 49 = 47 бітових інтервалів.
Дотримання цих правил забезпечує коректність роботи мережі навіть в тих випадках , коли порушуються найпростіші правила конфігурування , які визначають максимальну кількість повторювачів та загальну довжину мережі в 2500 м.
На Рис.3.1 наведено приклад схеми локальної мережі Ethernet , для якої зробимо оцінку працездатності.
Обрахунок PDV. Для спрощення розрахунків звичайно використовують довідникові дані ІЕЕЕ, що містять значення затримок поширення сигналів в повторювачах, прийомопередавачах ( транссіверах ) і різних фізичних середовищах ( таблиця 3.1 ).
Рис.3.1 Схема локальної мережі Ethernet із сегментами різних фізичних середовищ .
Таблиця 3.1. Дані для обрахунку значення PDV
Тип сегмента |
База лівого сегмента, bt |
База проміжного сегмента, bt |
База правого сегмента, bt |
Затримка середовища на 1м, bt |
Максимальна довжина сегмента, м |
|
10 Base-5 |
11,8 |
46,5 |
169,5 |
0,0866 |
500 |
|
10 Base-2 |
11,8 |
46,5 |
169,5 |
0,1026 |
185 |
|
10 Base-T |
15,3 |
42,0 |
165,0 |
0,113 |
100 |
|
10 Base-FB |
- |
24,0 |
- |
0,1 |
2000 |
|
10 Base-FL |
12,3 |
33,5 |
156,5 |
0,1 |
2000 |
|
FOIRL |
7,8 |
29,0 |
152,0 |
0,1 |
1000 |
|
AUI(>2 м) |
0 |
0 |
0 |
0,1026 |
2+48 |
Лівий сегмент - це такий , з якого починається шлях сигналу з виходу передавача кінцевого вузла . Правий сегмент - вміщує приймач найбільш віддаленого вузла. Всі інші сегменти - проміжні. Затримки , які вносяться повторювачем , складаються із затримки вхідного транссівера , затримки блоку повторення і затримки вихідного транссівера . В таблиці всі ці затримки представлені одною величиною - базою сегмента. В таблиці також наведено подвійні величини затримок для кожного типу передаючого середовища . З кожним сегментом мережі пов'язана постійна затримка (база) , яка залежить тільки від типу сегменту та від положення сегмента на шляху сигналу. База правого сегмента, в якому саме і виникає колізія, є найбільшою. Окрім того, з кожним сегментом пов'язана затримка поширення сигналу по передаючому середовищу сегмента , яка залежить від довжини сегмента . Обрахунок полягає в обчисленні затримок , які вносяться кожним відрізком кабеля (затримка сигналу на 1 м кабелю множиться на довжину сегмента) , та їх сумуванні із значеннями відповідних баз. Загальне значення PDV не повинно перевершувати 575 bt.
Оскільки лівий і правий сегменти мають різні величини базової затримки, то у випадку різних типів сегментів на кінцях мережі необхідно виконати обрахунок двічі : перший раз прийняти в якості лівого сегмент одного типу , а другий раз - сегмент іншого типу. За результат приймається максимальне значення PDV.
Для мережі на Рис.3.1 :
Лівий сегмент 1 : 15,3 + 100 * 0,113 = 26,6 bt.
Проміжний сегмент 2 : 33,5 + 1000 * 0,1 = 133,5 bt.
Проміжний сегмент 3 : 24 + 500 * 0,1= 74,0 bt.
Проміжний сегмент 4 : 24 + 500 * 0,1= 74,0 bt.
Проміжний сегмент 5 : 24 + 600 * 0,1= 84,0 bt.
Правий сегмент 6 : 165 + 100 * 0,113 = 176,3 bt.
Додаючи всі значення , отримуємо значення PDV = 568,4bt < 575bt. Тобто мережа є працеспроможною за критерієм часу подвійного обертання сигналу.
Обрахунок PVV. Щоб визнати конфігурацію мережі коректною необхідно розрахувати також зменшення міжкадрового інтервалу PVV . Для розрахунку PVV для Ethernet також використовуються дані з таблиці 3.2 рекомендовані ІЕЕЕ :
Таблиця 3.2. Скорочення міжкадрового інтервалу повторювачами
Тип сегмента |
Передаючий сегмент, bt |
Проміжний сегмент, bt |
|
10 Base-5 або10 Base-2 |
16 |
11 |
|
10 Base-FB |
- |
2 |
|
10 Base-FL |
10. 5 |
8 |
|
10 Base-T |
10. 5 |
8 |
|
100 Base-TX(I) |
_ |
70 |
|
100Base-TX(II) |
- |
46 |
У відповідності з цими даними для нашої мережі обрахунок PVV буде таким :
Лівий сегмент 1 : скорочення на 10,5 bt.
Проміжний сегмент 2 : 8 bt.
Проміжний сегмент 3 : 2 bt.
Проміжний сегмент 4 : 2 bt.
Проміжний сегмент 5 : 2 bt.
Сума цих величин дає значення PVV = 24,5bt < 49bt. Мережа є працездатною і за цим критерієм.
Таким чином , мережа , наведена на Рис.3.1 , відповідає стандартам Ethernet за усіма показниками , пов'язаними як із довжиною сегментів , так і з кількістю повторювачів.
3.2 Обрахунок мережі FastEthernet
Для того, щоб мережа Fast Ethernet, що складається із сегментів різної фізичної природи, працювала коректно, необхідно, щоб виконувалися три основних умови:
1. Кількість станцій у мережі не повинна перевищувати 1024 .
2. Подвоєна затримка поширення сигналу (Path Delay Value, PDV), між двома найбільш віддаленими одна від одної станціями мережі не повинна перевищувати 512 бітових інтервалів.
3. 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 3.3. При цьому не розділяють сегменти на лівий , правий та проміжний.
Таблиця 3.3 Затримки, які вносяться кабелем.
Тип кабеля |
Подвоєна затримка в bt на 1 м. |
Подвоєна затримка на кабелі максимальної довжини |
|
UTP Cat 3 |
1,14 |
114 bt (100 м) |
|
UTP Cat 4 |
1,14 |
114 bt (100 м) |
|
UTP Cat 5 |
1,112 |
111,2 bt (100 м) |
|
STP |
1,112 |
111,2 bt (100 м) |
|
Оптоволокно |
1,0 |
412 bt (412 м) |
Затримки, які вносять два взаємодіючих через повторювач мережні адаптери (або порти комутатора), беруться з таблиці 3.4.
Таблиця 3.4 Затримки, які вноситься мережними адаптерами
Тип мережних адаптерів |
Максимальна подвоєна затримка |
|
Два адаптери TX/FX |
100 bt |
|
Два адаптери T4 |
138 bt |
|
Один адаптер TX/FX та один T4 |
127 bt |
Враховуючи , що подвійна затримка , яка вноситься повторювачем класу І, дорівнює 140 bt, 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. Рекомендується залишати запас для стійкої роботи мережі в діапазоні 0-5 bt ( як правило - 4 bt ).
На Рис 3.2 зображено можливе розміщення об'єктів.
Найбільша відстань від комутатора до концентратора на поверсі 80 м., а від концентратора до комп'ютера - 90 м.
З'єднання між поверхами можна виконувати багатомодовим оптоволокном. В межах поверху використовується неекранована скручена пара категорії 5 (UTP5). Комутатори розміщуються в апаратній кімнаті на кожному поверсі. Таке розміщення здешевить витрати на монтування оптоволокна та забезпечить легкість модернізації та розширення. Між комутаторами встановлюються резервні зв'язки для підвищення надійності. Комутатор третього (середнього) поверху має 5 резервних портів, що забезпечує розширення мережі майже в усьому будинку. Концентратори, в свою чергу, теж мають вільні порти, що забезпечує під'єднання додаткових комп'ютерів в межах кімнати. На третьому поверсі доцільно розмістити сервер для внутрішнього користування, а на першому - комунікаційний , для звязку з зовнішніми мережами . Наприклад , мережею кампуса або Internet.
Рис. 3.2 Стуктура мережі Fast Ethernet
Рис. 3.3 Домен колізій
Обрахунок PDV. Для спрощення розрахунків звичайно використовують довідникові дані ІЕЕЕ, що містять значення затримок поширення сигналів в повторювачах, прийомопередавачах ( транссіверах ) і різних фізичних середовищах ( таблиця 3.1 ).
Розглянемо найкритичнішу ділянку мережі - з найбільш віддаленим концентратором і комп'ютерами ( Рис.3.2 ).
Врахуємо що
· подвоєна затримка , що вноситься повторювачем класу II, рівна
33,5*2=67bt
· Затримка, що вноситься кабелем
UTP Cat 51,112 bt
Оптоволокно1,0 bt
· Два адаптера T4 138 bt
Для розрахунку PDV розглядаємо один домен колізій ( Рис.3.3 ).
Отже:
2 адаптера T4 = 138bt
Сегмент А 90*1.112=100,08 bt
Сегмент В 90*1.112=100,08 bt
Концентратор 67 bt
PDV=67+100,08+100,08+138=405,16 bt
Отже PDV = 405,16 bt
Додаємо ще 10% запасу від знайденого PDV. Отримуємо PDV = 445,68bt. Знайдене значення значно менше за 512 bt, отже наша мережа відповідає стандарту.
Обрахунок PVV. Знову розглядаємо домен колізій ( Рис.3.3 ). Скорочення міжкадрової відстані робить лише концентратор (класу ІІ), який вносить затримку в 33,5bt, що є меншим, ніж максимально допустиме значення. Таким чином , і по цьому параметру мережа працеспроможна.
Отже PVV = 33,5
4. ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ
Нижче наводимо приклад виконання курсової роботи . Пояснювальна записка повинна включати наступні пункти :
1. Вихідні дані на проектування
При проектуванні локальної мережі слід дотримуватися завдання, яке розміщуеться в такій таблиці:
Стандартможливихтехнологій |
Кількість поверхів |
Габарити поверху |
Кількість кімнат на поверсі |
Кількість комп'ютерів в кімнаті |
|
10Base-T 10Base-2 |
2 |
12 х 12 |
2 |
10 |
Спроектована локальна мережа повинна задовільняти цим умовам, а також умовам, що є специфічними для стандартів 10Base-T та 10Base-2.
2. Теоретичні відомості
В цьому розділі наводяться основні теоретичні відомості , які стосуються локальних мереж Ethernet заданого стандарту ( або стандартів ).
3. Опис проекту мережі
Перш за все, при проектуванні мережі, слід визначити як розташовуються станції (комп'ютери) в межах поверхів. Також слід передбачити розміщення та з'єднання мережного обладнання. Для цього створено умовні плани поверхів зі з'єднаннями в межах поверху, та загальний план будівлі зі з'єднаннями між поверхами.
На планах також слід дотримуватись відповідності масштабу для певних елементів. Попередньо було визначено, що створювана мережа розміщується на двох суміжних (один під одним) поверхах. Це дещо спрощує розробку мережі та передбачає типове застосування і розміщення мережі. Всі плани поверхів та план з'єднань між поверхами та їх розміри наведені нижче на Рис.4.1- 4.2. На планах використано наступні умовні позначення:
.
Рис.4.1. Умовний план поверху
Рис.4.2. Умовний план з'єднань між поверхами.
Пропорційно вимірам представлені робочі місця (кружечки), концентратори та комутатори. Це обумовлене тим, що нам необхідно лише “точне” значення довжини з'єднань між вузлами і правдиві розміри робочого місця та кімнат, а комутатори та концентратори повинні демонструвати всі під'єднані до них лінії.
На Рис.4.2 показані розрізи відповідних поверхів. Представлені кімнати з розташуванням в них станцій. Відповідно до умовних графічних позначень, що описані вище, на рисунках представлені всі зв'язки мережі, всі пристрої, що забезпечують функціонування мережі та зв'язки, що йдуть до інших поверхів.
Обрахунки працездатності мережі
Обрахунок PDV (Path Delay Value).
Для спрощення обрахунків зазвичай використовують довідкові дані, що містять значення затримок розповсюдження сигналів в повторювачах, прийомопередавачах і в різних фізичних середовищах. Відповідні дані для стандарту 10Base-T мережі Ethernet приведені в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1
Тип сегменту |
База лівого сегменту |
База проміжного сегменту |
База правого сегменту |
Затримка середовища на 1м |
Максимальна довжина сегмента |
|
10Base-T |
15.3 |
42.0 |
165.0 |
0.113 |
100 |
Лівим сегментом називається сегмент, з якого починається шлях сигналу від виходу передавача (вихід Тх) кінцевого вузла. Потім сигнал проходить через проміжні сегменти і доходить до приймача (вхід Rх) найбільш віддаленого вузла найбільш віддаленого сегмента, який називається правим. З кожним сегментом пов'язана постійна затримка, що називається базовою, яка залежить тільки від сегменту і від положення сегмента на шляху сигналу (лівий, проміжний, правий). Крім того, з кожним сегментом пов'язана затримка розповсюдження сигналу вздовж кабеля сегмента, яка залежить від довжини сегмента і обраховується шляхом множення часу розповсюдження сигналу по одному метру кабеля (в бітових інтервалах) на довжину кабеля в метрах. Найдовший сегмент зображений на рис 3.
Рис.3. Найдовший шлях проходженя сигналу.
Загальне значення PDV рівне сумі базових та змінних затримок всіх сегментів мережі. Значення констант в таблиці приведені з врахуванням подвоєння величини затримки.
Перед розрахунком PDV слід визначити які дві станції і відповідні сегменти є найбільш віддаленими. Довжина кожного зв'язку після визначення збільшується на 15%. Це потрібно для попередження непередбачених витрат кабелю: огинання перешкод, відстань над землею і т.ін. Використовуються наступні позначення:
· T-H: зв'язок між найбільш віддаленими терміналом та концентратором в даній кімнаті
· H - S: зв'язок між концентратором з даної кімнати і комутатором на даному поверсі.
· S - S: зв'язок між комутатором на даному поверсі і комутатором на іншому поверсі.
Обраховуємо значення PDV :
Лівий сегмент (2-й поверх Т - Н): 15.3 (база) + 14*0.113 = 16.882 bt.
Проміжний сегмент (2-й поверх Н - S): 42 (база) + 6*0.113 = 42.678 bt.
Проміжний сегмент (2-й і 1-й поверхи S - S): 42(база)+ 3*0.113 = 45.339 bt.
Проміжний сегмент (1-й поверх Н - S): 42 (база) + 6*0.113 = 42.678 bt.
Правий сегмент (3-й поверх 3 кімната T-H):165(база)+14*0.113= 166.582 bt.
Сума всіх складових: PDV = 311.159 bt. Оскільки значення PDV менше максимально допустимої величини 575 bt, то ця мережа відповідає критерію максимально можливої затримки подвійного обертання сигналу.
Розрахунок PVV (Path Variability Value)
Для розрахунку PVV також можна скористатися табличними значеннями максимальних величин зменшення міжкадрового інтервалу при проходженні повторювачів для різних фізичних середовищ. Для 10Base-T дані з таблиці 3.2 наведені в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2
Тип сегменту |
Передаючий сегмент |
Проміжний сегмент |
|
10Base-T |
10. 5 |
8 |
Відповідно за цими даними розрахуємо значення PVV для нашої мережі:
Лівий сегмент: 10.5 bt.
Проміжний сегмент 1: 8 bt.
Проміжний сегмент 2: 8 bt.
Проміжний сегмент 3: 8 bt.
Сума цих значень дає PVV, що рівне 34.5 bt, що менше граничного значення в 49 інтервалів.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Комп'ютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.
2. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2001. - 672 с.: ил.
3. Комп'ютерні мережі. Є. Буров, 1999.- 468 с.: іл.
4. Комп'ютерные сети. Учебный курс, 2-е изд. (+ СD-ROM). Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб; перевод с англ. - Лори, 1997
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Локальна комп’ютерна мережа як комунікаційна система. Огляд мережних топологій. Комунікаційні мережні засоби. Етапи розвитку технології Ethernet. Метод доступу до середовища CSMA/CD. Проект мережі в межах одного будинку за допомогою стандарту 10Base-FL.
курсовая работа [295,5 K], добавлен 19.02.2015Розробка домашньої комп'ютерної мережі в житловому будинку, підключеної до Інтернету по виділеному швидкісному каналу. Кабельні з'єднання, правильна топологія. Локальна мережа (LAN), архітектура Ethernet. Технологія Green Ethernet для енергозбереження.
реферат [2,8 M], добавлен 27.03.2010Комп'ютерна мережа - об'єднання деякої кількості комп'ютерів до єдиного каналу передачі даних за допомогою фізичного з'єднання. Опис топологій локальних мереж. Розробка простої комп'ютерної мережі зі стандартом 10Base-2 та перевірка її працездатності.
курсовая работа [880,9 K], добавлен 14.09.2012Історія виникнення Fast Ethernet. Правила побудови Fast Ethernet мереж, їх відмінність від правил конфігурування Ethernet. Фізичний рівень технології Fast Ethernet. Варіанти кабельних систем: волоконно-оптичний багатомодовий, вита пара, коаксіальний.
реферат [190,6 K], добавлен 05.02.2015Розроблення мережі доступу на основі технології ICATV+Ethernet (Мережа інтерактивного кабельного телебачення плюс мережа Ethernet). Інформаційно-потоковий розрахунок мережі доступу, обладнання та персоналу. Капітальні та експлуатаційні витрати.
курсовая работа [74,0 K], добавлен 27.03.2008Історія створення і розвитку Ethernet, стандартизація технології Ethernet комітетом IEEE 802. Методи випадкового доступу, поняття колізії. Архітектура канального та фізичного рівнів стандартів Ethernet. Кадри підрівня LLC, MAC-адреса та Ethernet-кадри.
презентация [1,9 M], добавлен 18.10.2013Характеристика організації. Аналіз вимог до комп’ютерної мережі, опис інформаційних ресурсів і служб, принципи адміністрування. Обґрунтування фізичної топології комп’ютерної мережі. Розрахунок варіантів технічних засобів комунікацій. Технічний проект.
курсовая работа [97,8 K], добавлен 11.03.2013Огляд системи комп'ютерної телефонії – технології, в якій комп'ютерні ресурси застосовуються для здійснення вихідних і прийому вхідних телефонних викликів, а також для управління телефонним з'єднанням. Системи комп'ютерної телефонії "Беркут", "Светец".
реферат [566,7 K], добавлен 15.01.2011Роль комп’ютерів в мережі. Що таке проста однорангова мережа, її переваги та недоліки. Локальна комп'ютерна мережа в житловому будинку. Мережна архітектура відповідно реалізації фізичного та канального рівнів моделі OSI. Обладнання D-Link, схема мережі.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 09.04.2010Аналіз місця розташування комп’ютерної мережі та потреби в централізованому збереженні даних. Необхідність автоматизації. Вимоги безпеки. Проектування топології локальної мережі. Domain Name Service та Email Service. Адміністративний та інші сервери.
курсовая работа [33,7 K], добавлен 04.10.2013Вибір розміру мережі та її структури. Огляд і аналіз комп’ютерних мереж, використаних в курсовій роботі. Побудова мережі і розрахунок вартості. Недоліки мережі, побудованої на основі заданої модифікації мережної технології, рекомендації по їх усуненню.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 20.09.2012Проблема захисту комп'ютерних мереж. Призначення виводів мікроконтролера ATmega8. Розробка принципової схеми тестеру Ethernet кабелю. Виготовлення спеціалізованого тестера-пробника, що має необхідні роз'єми підключення кабелю, алгоритм тестування.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.05.2015Аналіз апаратних і програмних засобів комп'ютерних мереж. Основні характеристики технології ТokenRing. Принцип маркерного доступу. Колізії у TokenRing. Проектування локальної обчислювальної мережі. Розподіл мережного обладнання. Оцінка локальної мережі.
курсовая работа [859,8 K], добавлен 05.12.2012Побудова комп'ютерної мережі за визначеними параметрами, додаткове включення мережного принтера. Характеристика сервера, комутатора, їх підключення до робочої станції. Фізична топологія мережі; статистика завантаженості; звіт з компонентів і витрат.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 16.02.2011Порівняльна характеристика розповсюджених сучасних телекомунікаційних технологій, їх відмінності, переваги та недоліки: SDH, ADSL, Ethernet. Вибір топології проектованої мережі, його обґрунтування. Аналіз траси магістралі. Параметри оптичних секцій.
курсовая работа [782,4 K], добавлен 10.04.2014Поняття, сутність, призначення і класифікація комп’ютерних мереж, особливості передачі даних в них. Загальна характеристика локальних комп’ютерних мереж. Етапи формування та структура мережі Інтернет, а також рекомендації щодо збереження інформації у ній.
реферат [48,1 K], добавлен 05.12.2010Історія розробки технології синхронної цифрової ієрархії. Характеристика звичайного мультіплексора T1, формати кадрів технології PDH. Виявлення проблем і недоліків при використанні PDH. Стандарти та структура фізичного рівня технології Fast Ethernet.
контрольная работа [278,5 K], добавлен 15.08.2010Технології широкополосного доступу по оптичному волокну. Передача та прийом інформації у пасивних оптичних мережах PON. Використання стандарту Ethernet в корпоративних мережах. Імовірність виникнення критичних ситуацій у пасивній оптичній системі.
реферат [343,0 K], добавлен 21.11.2010Структура системи електрозв'язку. Топологічна структура первинної мережі. Особливості взаємодії первинної і вторинної мереж. Магістральні, внутрішньозонові, місцеві вузли зв'язку. Класифікація мереж зв'язку, їх характеристика. Елементи кодових комбінацій.
реферат [230,8 K], добавлен 05.01.2011Алгоритмы сети Ethernet/Fast Ethernet: метод управления обменом доступа; вычисления циклической контрольной суммы (помехоустойчивого циклического кода) пакета. Транспортный протокол сетевого уровня, ориентированный на поток. Протокол управления передачей.
контрольная работа [149,6 K], добавлен 14.01.2013