Выбор конфигурации Ethernet

Соблюдение многочисленных ограничений, установленных для различных стандартов физического уровня сетей Ethernet, гарантирует корректную работу сети.

Правило “4-х хабов” для сетей на основе витой пары и оптоволокна не только дают гарантии работоспособности сети, но и оставляют большой “запас прочности” сети.

Для сетей, состоящих из смешанных кабельных систем, необходимо проводить дополнительные расчеты.

Чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо выполнение четырех основных условий:

• количество компьютеров в сети не более 1024;

• максимальная длина каждого физического сегмента не более величины, определенной в соответствующем стандарте физического уровня;

• время двойного оборота сигнала между двумя самыми удаленными друг от друга компьютерами сети не более 575 битовых интервала;

• сокращение межкадрового интервала при прохождении последовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49 битовых интервала.

Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования, определяющие максимальное количество повторителей и общую длину сети в 2500 м.

Расчет времени двойного оборота сигнала

Модель, применяемая для оценки конфигурации Ethernet, основана на подсчете временных характеристик данной конфигурации. В ней применяется две системы расчетов: одна предполагает вычисление двойного (кругового) времени прохождения сигнала по сети, а другая – проверку допустимости получаемого (межкадрового) временного интервала. При этом расчеты в обеих системах расчетов ведутся для наихудшего случая.

Таблица 1

Тип сегмента Ethernet	Макс. длина, м	Начальный сегмент		Промежуточный сегмент		Конечный сегмент		Задержка на метр длины
Тип сегмента Ethernet	Макс. длина, м	t₀	t_m	t₀	t_m	t₀	t_m	t₁
10BASE-T	100	15,3	26,6	42,0	53,3	165,0	176,3	0,1130
10BASE-F	2000	12,3	212,3	33,5	233,5	156,5	356,5	0,1000

Примечание. Задержки даны в битовых интервалах.

При первой системе расчетов используются такие понятия, как “начальный сегмент”, “промежуточный сегмент” и “конечный сегмент”. Отметим, что промежуточных сегментов может быть несколько, а начальный и конечный сегменты при разных расчетах могут меняться местами. Для расчетов используются величины задержек, представленные в таблице 1.

Расчет сводится к следующему:

1. в сети выделяется путь наибольшей длины;

2. если длина сегмента не максимальна, то рассчитывается двойное (круговое) время прохождения в каждом сегменте выделенного пути по формуле: t_s=L·t₁+t₀, где L – длина сегмента в метрах (при этом надо учитывать тип сегмента: начальюный, промежуточный или конечный);

3. если длина сегмента максимальна, то из таблицы для него берется величина задержки t_m;

4. суммарная величина задержек всех сегментов выделенного пути не должна превышать 575 битовых интервалов;

5. затем необходимо проделать те же действия для обратного направления выбранного пути (то есть, считая конечный сегмент начальным, и наоборот);

6. если задержки в обоих случаях не превышают 575 битовых интервалов, то сеть работоспособна.

Если в выбранной вами конфигурации сети путь наибольшей длины не столь очевиден, то подобные расчеты необходимо произвести для всех путей, претендующих на наибольшую задержку сигнала. В любом случае двойное время прохождения в соответствии со стандартом недостаточно, чтобы сделать окончательный вывод о работоспособности сети.

Расчет сокращения межкадрового интервала

Чтобы признать конфигурацию сети корректной, нужно рассчитать также уменьшение межкадрового интервала репитерами, репитерными концентраторами и коммутаторами.

Эта величина не должна быть меньше, чем 49 битовых интервалов. Для вычислений здесь также используются понятия начального сегмента и промежуточного сегмента (конечный сегмент не вносит вклада в сокращение межкадрового интервала, так как пакет доходит по нему до принимающего компьютера без прохождения репитеров и репитерных концентраторов).

Таблица 2

Тип сегмента	Начальный сегмент	Промежуточный сегмент
10BASE-T	10,5	8
10BASE-F	10,5	8

Для расчета сокращения межкадрового интервала можно воспользоваться значениями максимальных величин уменьшения межкадрового интервала при прохождении репитеров (репитерных концентраторов) и коммутаторов различных физических сред приведенными в таблице 2.

Вычисления здесь очень простые. Суммируя величины сокращений межкадрового интервала для наибольшего пути в выбранной конфигурации и сравнивая сумму с предельной величиной в 49 битовых интервалов, мы можем сделать вывод о работоспособности сети. Такие же вычисления проводятся и для обратного направления по этому же пути.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомьтесь с теоретической частью расчетно – графической работы.

2. В соответствии с заданным вариантом спроектируйте локальную вычислительную сеть организации (ПРИЛОЖЕНИЕ А).

3. Подготовьте спецификацию на оборудование и материалы спроектированной локальной вычислительной сети организации (ПРИЛОЖЕНИЕ Б).

Требования к отчету

Отчет по РГР должен содержать:

1. Титульный лист.

2. Задание.

3. Конфигурацию спроектированной сети.

4. Расчеты, подтверждающие работоспособность сети.

5. Спецификацию на оборудование и материалы.

6. Выводы

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Вариант	L1, м	H1, м	D1, м	L11, м	L12, м	H2, м	D2, м	L21, м	L22, м	Этажность
Вариант	L1, м	H1, м	D1, м	L11, м	L12, м	H2, м	D2, м	L21, м	L22, м	зд. 1	зд. 2
1	100	9	60	15	30	8	150	30	15	3	2
2	1200	6	75	20	25	12	120	25	20	2	3
3	100	9	90	25	20	8	90	20	25	3	2
4	1000	6	120	30	15	12	60	15	30	2	3
5	80	8	50	10	30	9	100	35	25	3	2
6	1100	4	85	15	20	10	110	20	25	2	3
7	120	8	80	20	20	8	95	30	35	3	2
8	1000	4	110	25	15	15	70	25	10	2	3
9	100	6	70	25	20	10	140	30	15	3	2
10	1000	9	85	10	15	10	100	20	10	2	3
11	120	8	80	15	10	9	95	25	15	3	2
12	1000	8	100	20	25	12	70	35	30	2	3
13	100	7	50	10	35	7	130	20	25	3	2
14	1200	7	55	25	25	12	110	25	20	2	3
15	100	8	80	20	20	8	95	25	25	3	2
16	1000	6	90	30	10	10	70	15	30	2	3