„Комп’ютерна мережа технології Ethernet масштабу будинку

Ім'я файлу: КМ-Курсова-КомарМЯ-КІ37.docx
Розширення: docx
Розмір: 953кб.
Дата: 17.05.2020
скачати
Пов'язані файли:
OC-Lab1.docx

Міністерство освіти і науки України

Національний університет „Львівська політехніка”

Кафедра ЕОМ

Курсова робота

з курсу:

„Комп’ютерні мережі ”

на тему:

„Комп’ютерна мережа технології Ethernet масштабу будинку”

Виконав: ст.гр.КІ-37

Комар М.Я.

Прийняв:

Березко Л.О.

Львів 2020

Завдання

Завданням даної курсової роботи є розробка плану побудови мережі з наступними стандартами: 10BaseFL. Також потрібно забезпечити 4 основні умови для 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.

Анотація

В курсовій роботі розроблено план побудови мережі з використанням наступних стандартів: 10BaseFL, також проведено оцінку працездатності комп’ютерної мережі згідно 4 основних умов.

Зміст

Завдання 2

Анотація 3

2. Теоретичні відомості 4

2.1. Основні елементи LAN-технологій 4

2.2. Кабельні системи 7

2.3. Комунікаційні мережні засоби - комутатори 9

2. 4. Особливості мережної технології Ethernet 11

2.4.1. Формати кадрів технології Ethernet 11

2.4.2. Правила побудови мереж Ethernet стандарту 10 Base 12

2.4.3 Правила проектування мереж стандарту 10Base-F та 10Base-FL 13

3. Опис проекту мережі 17

3.1. Проект мережі 17

3.2. Апаратне забезпечення для проектованої мережі. 20

4.Обрахунки працездатності мережі 23

4.1. Обрахунок PDV (Path Delay Value). 23

4.2. Розрахунок PVV (Path Variability Value) 24

5. Висновки 25

6. Список використаної літератури. 26

Таблиця 1.1. наведені вихідні дані для проектування.

Стандарти можливих технологій	Кількість поверхів	Габарити поверху	Кількість робочих груп (кімнат на поверсі)	Кількість комп’ютерів в робочій групі
10BaseFL	3	16*16	5	6

2. Теоретичні відомості

2.1. Основні елементи LAN-технологій

Локальна комп'ютерна мережа (англ. Local Area Network (LAN)) являє собою об'єднання певного числа комп'ютерів на відносно невеликій території. В порівнянні з глобальною мережею (WAN), локальна мережа зазвичай має більшу швидкість обміну даними, менше географічне покриття та відсутність необхідності використовувати запозичену телекомунікаційну лінію зв'язку.

Локальна комп'ютерна мережа — комп'ютерна мережа для обмеженого кола користувачів, що об'єднує комп'ютери в одному приміщенні або в рамках одного підприємства.

Топологія “зірка”

Рис.2.1.1 Топологія “зірка”.

Зірка — це єдина топологія мережі з явно виділеним центром, до якого підключаються всі інші абоненти. Обмін інформацією йде винятково через центральний комп'ютер, на який лягає більше навантаження, тому нічим іншим, крім мережі, він, як правило, займатися не може. Зрозуміло, що мережне устаткування центрального абонента повинно бути істотно складнішим, чим устаткування периферійних абонентів. Про рівноправність всіх абонентів (як у шині) у цьому випадку говорити не доводиться. Звичайно центральний комп'ютер найпотужніший, саме на нього покладають всі функції по керуванню обміном. Ніякі конфлікти в мережі з топологією зірка в принципі неможливі, тому що керування повністю централізоване.

Якщо говорити про стійкість зірки до відмов комп'ютерів, то вихід з ладу периферійного комп'ютера або його мережного встаткування ніяк не відбивається на функціонуванні мережі, зате будь-яка відмова центрального комп'ютера робить мережу повністю непрацездатною. У зв'язку із цим повинні прийматися спеціальні заходи щодо підвищення надійності центрального комп'ютера і його мережної апаратури.

Обрив кабелю або коротке замикання в ньому при топології зірка порушує обмін тільки з одним комп'ютером, а всі інші комп'ютери можуть нормально продовжувати роботу.

На відміну від шини, у зірці на кожній лінії зв'язку перебувають тільки два абоненти: центральний й один з периферійних. Найчастіше для їхнього з'єднання використовується дві лінії зв'язку, кожна з яких передає інформацію в одному напрямку, тобто на кожній лінії зв'язку є тільки один приймач й один передавач. Це так звана передача точка-точка. Все це істотно спрощує мережне встаткування в порівнянні із шиною й рятує від необхідності застосування додаткових, зовнішніх термінаторів.

2.2. Кабельні системи

Таблиця 2.2.1. Категорії та класи кабелів

Частота, МГц	Швидкість передавання, Мбіт/с	Клас, категорія
Менше 1 1 16 20 100 100 200 600	До 20 Кбіт/с 1 16 20 100 1000 більше 1 Гбіт/с	1,А 2,В 3,С 4 5,Д 5+ 6,Е 7,F

Тип кабелю “скручена пара”

Цей тип кабелю є найдешевшим і найпоширенішим. Він містить дві або більше пари провідників. В кожній парі провідники скручені один з одним по всій довжині кабелю. Скручування дозволяє підвищити завадостійкість кабелю і зменшити вплив сигналу в кожній парі на всі інші. Максимальна відстань передавання при його використанні 1.5-2.0 км, а максимальна швидкість - 1.2 Гбіт/с. Тривалість поширення сигналу 8-12 нс/м . Загасання сигналу 12-28 Дб на 100 м на частоті 10 МГц.

Найбільш популярним видом середовища передачі даних на невеликі відстані (до 100 м) стає неекранована скручена пара ( UTP ), що включена практично в усі сучасні стандарти і технології локальних мереж і забезпечує пропускну здатність до 100 Мб/с (на кабелях категорії 5)

Екранована скручена пара суттєво дорожча неекранованої, але забезпечує кращу електромагнітну сумісність кабельної системи з джерелами і приймачами сигналів, та забезпечує менший рівень випромінювання в навколишнє середовище ( показник ЕМІ- Electromagnetic Interference ). Використовують фольговану (FTP), та екрановану ( STP) скручені пари та їх комбінації.

Все ж таки всі види скручених пар мають гірший захист від завад, ніж у коаксіальному кабелі.

Таблиця 2.2.2. Порівняльні характеристики скручених пар

Показник	UTP	FTP	S/FTP	S/STP
Ціна в $ за 1 км Максимальна частота, МГц Товщина, мм Встановлення Заземлення	200-300 100 5.1 Легке Легке	280-420 150 6.2 Легке Важке	460-690 300 6.5 Легке Легке	700-1050 300 7.3 Важке Легке

Згідно європейського стандарту мережне обладнання в промислових умовах повинно мати випромінювання до 40 Дб на відстані 10 м, а для комерційних та непромислових умов експлуатації – до 30 Дб ( показник ЕМІ).

Оптоволоконний кабель

В оптоволоконних кабелях сигнали передаються у вигляді модульованих світлових імпульсів. У якості світловода виступає тонкий скляний циліндр. Довкола нього – скляна оболонка з великим коефіцієнтом переломлення. Усе це знаходиться під зовнішньою полівінілхлоридною оболонкою. Зверху може знаходитися броньоване плетіння зі сталі, чи пластику. Чим кабель краще захищений, тим він товстіший, і з ним складніше працювати. Останнім часом все ширше використовують прозорі пластикові волокна.

Оптоволоконні кабелі поділяються на 2 види – одномодові і багатомодові.

В одномодовому кабелі товщина внутрішньої жили дорівнює довжині хвилі світлового сигналу (10мкм), ослаблення сигналу незначне. Для генерації світла використовуються напівпровідникові лазери. Теоретично можлива максимальна швидкість передавання доходить до 200 Гбіт/с, а відстань передачі до 110 км.

У багатомодовому кабелі декілька жил, є можливість одночасно посилати кілька потоків даних. Відстань передачі до 2-3 км.

Сигнал в оптоволокні майже не загасає і не спотворюється. Немає залежності і від електромагнітних перешкод. Оптоволоконні кабелі в основному використовують при створенні магістральних ліній зв’язку комп’ютерних мереж.

2.3. Комунікаційні мережні засоби - комутатори

Мережевий комутатор (англ. network switch) або світч (від англ. switch — «перемикач») — пристрій, призначений для з'єднання декількох вузлів комп'ютерної мережі в межах одного сегмента.

На відміну від концентратора, що поширює трафік від одного під'єднаного пристрою до всіх інших, комутатор передає дані лише безпосередньо отримувачу. Це підвищує продуктивність і безпеку мережі, рятуючи інші сегменти мережі від необхідності (і можливості) обробляти дані, які їм не призначалися.

Комутатор працює на канальному рівні моделі OSI, і тому в загальному випадку може тільки поєднувати вузли однієї мережі по їхніх MAC-адресах. Для з'єднання декількох мереж на основі мережного рівня служать маршрутизатори.

Комутатор зберігає в пам'яті таблицю, у якій вказуються відповідні MAC-адреси вузла порту комутатора. При включенні комутатора ця таблиця порожня, і він працює в режимі навчання. У цьому режимі дані, що поступають на який-небудь порт передаються на всі інші порти комутатора. При цьому комутатор аналізує кадри й, визначивши MAC-адресу хоста-відправника, заносить його в таблицю. Згодом, якщо на один з портів комутатора надійде кадр, призначений для хоста, MAC-адреса якого вже є в таблиці, то цей кадр буде переданий тільки через порт, зазначений у таблиці. Якщо MAC-адреса хоста-отримувача ще не відома, то кадр буде продубльований на всі інтерфейси. Згодом комутатор будує повну таблицю для всіх своїх портів, і в результаті трафік локалізується.

Режими комутації

Існує три способи комутації.

Кожний з них — це комбінація таких параметрів, як час очікування й надійність передачі.

Із проміжним зберіганням (Store and Forward). Комутатор читає всю інформацію у фреймі, перевіряє його на відсутність помилок, вибирає порт комутації й після цього посилає в нього фрейм.
Наскрізний (cut-through). Комутатор зчитує у фреймі тільки адресу призначення й після виконує комутацію. Цей режим зменшує затримки при передачі, але в ньому немає методу виявлення помилок.
Безфрагментний (fragment-free) або гібридний. Цей режим є модифікацією наскрізного режиму. Передача здійснюється після фільтрації фрагментів колізій (фрейми розміром 64 байта обробляються за технологією store-and-forward, інші за технологією cut-through).

Принципи роботи

Принцип роботи комутатора подібний до роботи мосту. Він базується на алгоритмі прозорого моста ІЕЕЕ 802.1D. Для того, щоб передавати кадри, комутатор (світч) використовує таблицю комутації. До включення комутатора, записи в таблиці відсутні. Комутатор здійснює автоматичне заповнення таблиці, при отриманні кадрів від вузлів. Після отримання кадру комутатором, він спочатку передає його відповідно до своїх правил, а потім запам'ятовує фізичну адресу відправника, вказану у кадрі і ставить її у відповідність порту на якому він був отриманий.

Коли комутатор заповнює таблицю, він знає відповідність вузла порту та передає кадри на відповідні порти. Кадр, що адресований лише одному абоненту, фізичної адреси якого немає в таблиці комутації, називається кадром з невідомою адресою.

Можливості й різновиди комутаторів

Комутатори поділяються на керовані й некеровані (найпростіші). Складніші комутатори дозволяють керувати комутацією на канальному (другому) і мережному (третьому) рівні моделі OSI. Звичайно їх іменують відповідно, наприклад Layer 2 Switch або просто, скорочено L2. Керування комутатором може здійснюватися за допомогою Web-інтерфейсу, SNMP, RMON (протокол, розроблений «Cisco») тощо. Багато керованих комутаторів дозволяють виконувати додаткові функції: VLAN, Shortest Path Bridging, QoS, агрегування, віддзеркалення. Складні комутатори можна поєднувати в один логічний пристрій — стек, з метою збільшення числа портів (наприклад, можна об'єднати 4 комутатори з 24 портами й одержати логічний комутатор з 96 портами).

2. 4. Особливості мережної технології Ethernet

2.4.1. Формати кадрів технології Ethernet

Існує декілька форматів Ethernet-кадру.

Первинний Version I (більше не застосовується).

Ethernet Version 2 або Ethernet-кадр II, ще званий DIX (абревіатура перших букв фірм-розробників DEC, Intel, Xerox) — найпоширена і використовується до сьогодні. Часто використовується безпосередньо протоколом інтернет.

Novell — внутрішня модифікація IEEE 802.3 без LLC (Logical link control).

Кадр IEEE 802.2 LLC.

Кадр IEEE 802.2 LLC/SNAP.

Деякі мережеві карти Ethernet, що випускались компанією Hewlett-Packard, використовували при роботі кадр формату IEEE 802.12, відповідно стандарту 100VG-AnyLAN.

Як доповнення Ethernet-кадр може містити тег IEEE 802.1Q для ідентифікації VLAN, до якої він адресований, і IEEE 802.1p для вказання пріоритету.

Різні типи кадру мають різний формат і значення MTU.

Кадр починається з преамбули яка має розмір 8 байт (64 біт) і складається з послідовності «10», повтореної 31 раз, та «11» у кінці.

Далі йде адреса отримувача і адреса відправника які займають по 6 байт кожна. Якщо адреса отримувача починається з 1, то це групова передача (multicast) (всі в групі). Якщо адреса отримувача складається з самих одиниць (FF:FF:FF:FF:FF:FF) — це широкомовна передача (broadcast). Для групової передачі треба налаштовувати групи, тому вона використовується рідко. Детальніше — в статті MAC-адреса.

Наступне поле — тип, або довжина, залежно від того, до якого стандарту належить кадр. З історичних причин, якщо значення в полі менше за 0x600 = 1536, то це довжина, а якщо більше — тип, який визначає, якому протоколу мережевого рівня передати кадр, якщо з Ethernet працює кілька мережевих протоколів. 0x800 — IPv4. Якщо тип не вказано, то що робити з кадром визначає протокол Logical link control, це ще 8 байт заголовків.

Далі йде поле даних, менше за 1500 байт, але більше за 46 байт.

Якщо даних менше за 46 байт, після них додається наповнювач (pad) потрібного розміру. Це потрібно щоб кадр можна було відрізнити від сміття в каналі, яке з'являється коли передача припиняється при виявленні колізії, і щоб кадр був достатньо довгим аби не передатись повністю до того як колізія виявиться.

Останнє поле — контрольна сума. Це 32-х бітний CRC. При виявленні помилки кадр видаляється.

Рис.2.4.1 Формат MAC-кадру та час його передачі.

2.4.2. Правила побудови мереж Ethernet стандарту 10 Base

Історично склалося так, що основна маса мереж Ethernet створювалась за технологіями 10Base-2 та 10Base-T. На сьогоднішній день основними є мережі, побудовані на базі "скрученої пари". Тому надалі більш докладно розглядаємо правила побудови мереж стандарту 10Base-T, а також особливості та обмеження які накладаються при застосуванні інших стандартів (10Base-5, 10Base-2, 10Base-F, 100Base-TX, 100Base-T4 ).

Дамо декілька термінів та визначень:

Стандарт IEEE 802.3 (стандарт Ethernet) визначає локальну обчислювальну мережу як область або домен колізій.

Колізія - руйнування пакета даних в каналі під час передачі. Коли вузол посилає пакет, він одночасно перевіряє, чи не відбулася під час передачі колізія. Якщо колізія є, то вузли, які попали в неї, припиняють передачу, витримують паузу на протязі випадкового проміжку часу і повторюють передачу. Відсутність виявлення колізії показує вузлу, що передача пакета відбулася успішно.

Час, по закінченні якого пакет гарантовано проходить по каналам зв’язку від джерела до приймача , називається "максимальним періодом колового обертання повідомлення" (maximum round-trip time). Цей час визначає найгіршу ситуацію, за якої пакет пройде від вузла-відправника на одному кінці мережі до місця виникнення колізії на іншому кінці мережі і при цьому сигнал про колізію гарантовано дійде до вузла - відправника.

2.4.3 Правила проектування мереж стандарту 10Base-F та 10Base-FL

Широко застосовувати оптоволоконний кабель у Ethernet почали порівняно недавно. Його застосування дозволило збільшити допустиму довжину сегмента й істотно підвищити стійкість передачі до перешкод. Важливою є також і повна гальванічна розв'язка комп’ютерів мережі, що досягається без усякої додаткової апаратури просто завдяки специфіці середовища передачі.

Передача інформації в даному випадку йде двома оптоволоконними кабелями, що передають сигнали в різні боки. Іноді використовуються двопровідникові оптоволоконні кабелі, що містять два кабелі в загальній оболонці, але частіше – два окремих кабелі. Всупереч розповсюдженій думці, вартість оптоволоконного кабелю не висока (вона близька до вартості тонкого коаксіального кабелю).

Стандарт FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) представляє собою перший стандарт комітету 802.3 для використання оптоволокна в мережах Ethernet. Він гарантує довжину оптоволоконного зв'язку між повторювачами до 1 км при загальній довжині мережі не більш 2500 м. Максимальне число повторювачів між будь-якими вузлами мережі – 4. Максимального діаметра в 2500 м тут досягти можна, хоча максимальні відрізки кабелю між усіма 4 повторювачами, а також між повторювачами і кінцевими вузлами неприпустимі – інакше вийде мережа довжиною 5000 м.

Стандарт 10Base-FL представляє собою незначне поліпшення стандарту FOIRL. Збільшено потужність передавачів, тому максимальна відстань між вузлом і концентратором збільшилося до 2000 м. Максимальне число повторювачів між вузлами залишилося рівним 4, а максимальна довжина мережі – 2500 м.

Апаратура 10BASE-FL має подібність як з апаратурою 10BASE5 (застосовуються зовнішні трансивери з'єднані з адаптером трансиверним кабелем), так і з апаратурою 10BASE-T (застосовуються топологія типу «пасивна зірка» і два різнонаправлені кабелі). Схема з'єднання мережевого адаптера і концентратора показана на Мал. 11.

Рис. 2.4.1 з’єднання комп’ютерів оптоволоконним кабелем.

Оптоволоконний трансивер називається FOMAU (Fiber Optic MAU). Він виконує усі функції звичайного трансивера (MAU), але, крім того, перетворить електричний сигнал в оптичний і навпаки, а також формує і контролює сигнал цілісності лінії зв'язку, переданий у паузах між пакетами. Для приєднання трансивера до адаптера застосовується стандартний AUI-кабель, такий же, як і у випадку 10BASE5, але довжина його не повинна перевищувати 25 м.

Довжина оптоволоконних кабелів, що з'єднують трансивер і репітер, може досягати 2 км. Треба також враховувати, що ті ж самі оптоволоконні кабелі можна використовувати і для передачі на швидкості 100 Мбіт/с (Fast Ethernet).

Спочатку оптоволоконний зв'язок застосовувався переважно для зв'язку між репітерами. Тому стандарт FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link), розроблений на початку вісімдесятих, припускав саме зв'язок між двома репітерами на відстань до 1000м. Потім були розроблені оптоволоконні трансивери для підключення до репітеру окремих комп’ютерів і стандарт 10BASE-F, що включає в себе наступні три типи сегментів:

• 10BASE-FL – замінив старий стандарт FOIRL і є найбільш розповсюдженим у даний час. Він забезпечує зв'язок між двома комп’ютерами, між двома репітерами чи між комп’ютером і репітером. Максимальна відстань – до 2000м;

Стандартний оптоволоконний кабель 10BASE-FL повинен мати на кінцях оптоволоконні байонетні ST-роз’єми (стандарт BFOC/2.5). Приєднання цього роз’єму не складніше, ніж BNC-роз’єму в мережі 10BASE2. У відповідності зі стандартом довжина хвилі переданого світлового сигналу – 850нм. Сумарні оптичні втрати в сегменті (як у кабелі, так і в роз’ємах) не повинні перевищувати 12,5дБ. При цьому втрати в кабелі складають близько 5дБ на кілометр довжини кабелю, а втрати в роз’ємі – від 0,5 до 2,0дБ.

Мінімальний набір устаткування для з'єднання оптоволоконним кабелем двох комп’ютерів містить у собі наступні елементи:

• два мережевих адаптери з трансиверними роз’ємами;

• два оптоволоконних трансивера (FOMAU);

• два трансиверних кабелі;

• два оптоволоконних кабелі з ST-роз’ємами на кінцях.

Якщо потрібно з'єднати більше двох комп’ютерів, то необхідно використовувати концентратор або комутатор.

3. Опис проекту мережі

3.1. Проект мережі

Згідно завдання, дана мережа повинна бути реалізована, як мережа в межах одного будинку. Архітектура даної будівлі така: є 3 поверхи площею 16*16, по 5 кімнати. Детальний план будинку буде подано нижче.

Отже мережа має наступний вигляд:

в кожній кімнаті розміщено по 6 терміналів.
На 1 і 3 поверсі розміщений один Комутатор (switch).
На поверхах в усіх кімнатах реалізована мережа 10 Base-FL.
Мережа між поверхами з’єднується за допомогою Комутатора.

Попередньо було визначено, що створювана мережа розміщується на 3 суміжних (один під одним) поверхах. Всі плани поверхів та план з’єднань між поверхами та їх розміри наведені нижче на На планах використано наступні умовні позначення:

- Робоча станція, що відповідає одному робочому місцю в мережі.

- Комутатор.

- Лінія зв’язку.

Рис.3.1.1. Умовний план поверху із комутатор.

Рис.3.1.2. Умовний план з’єднань між поверхами
Пропорційно вимірам представлені робочі місця (кружечки) та комутатори. Короб проходить в коридорі на висоті 2.90м,тобто 0.1м від стелі. В кімнатах короб проходить на висоті 0.3м. від підлоги.

На Рис.3.2 показані розрізи відповідних поверхів, а також 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 іншого поверху.

3.2. Апаратне забезпечення для проектованої мережі.

Для даної мережі було вибрано прристрої від компанії CISCO:

Модульний комутатор CISCO CATALYST 6500 з 1 та 3 модулями Cisco WS-X6024-10FL-MT 6500 Series Switch Module,
Медіаконвертер D-link DMC-700SC ,
Fiber Cable SC/MTRJ, 62.5/125µm, 10Gb, OM1, Multi-Mode Duplex PVC, для підключення комутатора та медіаконвертера,
CAT 5E Bubble Style Shielded Ethernet Network Patch Cable, для підключення медіаконвертера та термінала.
Мережева плата TP-LINK TG-3468 для підключення термінала та медіаконвертера.
Модуль SFP+ TP-LINK TXM431-SR, для комутаторів.
Fiber Cable LC/LC, 62.5/125µm, 10Gb, OM1, Multi-Mode Duplex PVC, для підключення комутаторів.

Модульні комутатори Cisco Catalyst 6500 Series

Cisco Catalyst 6500 відносяться до модульних комутаторів, розробленим для побудови багатофункціональних мережевих конфігурацій в сучасних інформаційних середовищах. Устаткування цієї серії стане оптимальним варіантом для компаній з масштабною інформаційним середовищем, в якій здійснюється обробка великого числа даних і передача їх за допомогою багатопоточних магістралей.

Функціональне призначення

Багаторівневі комутатори серії 6500 відносяться до обладнання, що використовується для підтримки функціонування інтелектуальних мереж. З їх допомогою можна забезпечувати підтримку захищених інформаційних послуг, що надаються в межах від рівня доступу і до магістралі, а також від центру обробки інформації та до кордонів розподільних мереж.

Сімейство комутаторів Cisco Catalyst 6500 має в своїй лінійці пристрої, які володіють від 48-ми до 576-ти комутаційними портами типу Ethernet 10/100/1000. Також можливі конфігурації обладнання, які володіють числом портів Ethernet 10/100 від 48 до 1152. Завдяки такій кількості комутаційних інтерфейсів можна підтримувати показник швидкодії комутаторів, що дорівнює кільком сотням мільйонів пакетів за одиницю часу.

Високі параметри продуктивності дозволять ефективно застосовувати комутаційні системи в опорних мережевих конфігураціях, а також для обслуговування декількох магістральних каналів, що мають пропускну здатність в межах 1 ... 10 Гбіт / с. Крім цього, пристрої цієї серії можуть використовуватися в ролі масштабованих багаторівневих платформ для інтелектуальних мереж корпоративного класу, включаючи і мережі, які використовуються провайдерами інформаційних послуг.

Конфігурації комутаторів

Комутатори серії Cisco Catalyst 6500 випускаються в декількох виконаннях, які можуть мати від 3 до 13 слотів для установки функціональних комутаційних модулів.

Серед пристроїв, підтримуваних комутаторами, можуть використовуватися такі:

модулі для підтримки магістральних мережевих конфігурацій:

пристрою з комутаційними інтерфейсами 10 Gigabit Ethernet на 4 порти:

модулі з 10/100/1000 Ethernet на 24/48 портів;
пристрою з інтерфейсами Gigabit Ethernet на 48 або 24 порти.
модулі для рівня доступу:
пристрою Supervisor Engine 32 і Supervisor Engine 720;
модулі 10/100 з підтримкою TDR на 48 портів;
модулі 10/100 RJ-21 на 96 портів;

пристрою з підвищеною щільністю 100 FX SFP на 48 портів;

Мережевий адаптер TG-3468 є інтегрованим і найбільш вигідним за співвідношенням ціна-якість Ethernet адаптером PCIe, повністю сумісним із пристроями на базі IEEE 802.3, IEEE 802.3u і IEEE 802.3ab.

Мережевий гігабітний PCIe адаптер TG-3468 — це високопродуктивний пристрій, розроблений під високошвидкісну архітектуру шини PCI Express. Адаптер підтримує функцію автоматичного визначення швидкості передавання даних 10/100/1000 Мбіт/с, функцію керування потоком flow control і технологію Wake-on-LAN. TG-3468 — це недороге й дієве рішення для вдосконалення вашої мережі.

Особливості

Підтримка Wake-on-LAN
Автоматичне визначення швидкості й Auto MDI/MDIX
Підтримка стандарту керування потоком IEEE802.3x Flow Control для повнодуплексного режиму та функції затримки передавання в разі переповненого буфера (Backpressure) для напівдуплексного режиму
Підтримка IEEE 802.1p Layer 2 Priority Encoding і IEEE802.1q VLAN тегування
Підтримка технології економії енергоспоживання power down/link down
DOS/Win98SE/Me/2000/XP/Vista/Linux/Novell Netware
Інтерфейс - PCI Express x1
Швидкість передавання даних -10/100/1000 Мбіт/сек для напівдуплексного режиму 20/200/2000 Мбіт/ек для повнодуплексного режиму
Стандарт - Gigabit Ethernet

В даній мережі використовуєтся комутатор з 1 і 3 модулями Cisco WS-X6024-10FL-MT 6500 Series Switch, на першому і третйому поверсі знаходится по одному модульному комутаторі.

4.Обрахунки працездатності мережі

4.1. 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-5 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
10 Base-FL	12,3	33,5	156,5	0,1	2000

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. Найдовший сегмент зображений на рис 4.1.

Рис.4.1. Найдовший шлях проходженя сигналу.

Загальне значення PDV дорівнює 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-S : Термінал – Свіч;

S-S : Свіч – Свіч;

При обчисленні PDV вираховуємо значення FL складової.

Обраховуємо значення PDV :

Лівий сегмент 1 : T-S : 12.3 + 29* 0,1 = 15.2bt
Проміжні сегмент 2 : S-S : 33.5 + 5* 0,1 = 34bt
Правий сегмент 3 : S-T : 156.5 + 29* 0,1 = 159.4bt

Сума всіх складових: PDV = 205.6bt. Оскільки значення PDV менше максимально допустимої величини 575 bt, то ця мережа відповідає критерію максимально можливої затримки подвійного обертання сигналу.

4.2. 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.

Скорочення міжкадрового інтервалу повторювачами

Таблиця 4.2

Тип сегмента	Передаючий сегмент, bt	Проміжний сегмент, bt
10 Base-FL	10. 5	8

Відповідно за цими даними розрахуємо значення PVV для нашої мережі (сегмент Ethernet):

Лівий сегмент 1 : скорочення на 10,5 bt.

Проміжні сегмент 2 : скорочення на 8 bt

PVV рівне 18,5 bt, що менше граничного значення в 49 інтервалів.

5. Висновки

Ethernet — це сама розповсюджена на сьогоднішній день технологія локальних мереж. У широкому розумінні Ethernet — це ціле сімейство технологій, що включає різні фірмові і стандартні варіанти, з яких найбільш відомі фірмовий варіант Ethernet DIX, 10-мегабитний варіанти стандарту IEEE 802.3, а також нові високошвидкісної технології Fast Ethernet і Gigabit Ethernet. Майже усі види технологій Ethernet використовують той самий метод поділу середовища передачі даних — метод випадкового доступу CSMA/CD, що визначає вигляд технології в цілому.

Згідно поставленого завдання була розроблена проста комп’ютерна мережа, в якій використовується стандарт 10Base-FL. Було обраховано параметри PDV та PVV, де усі параметри були в межах допустимого. Також в даній мережі не перевищено максимальну кількість терміналів та максимальну довжину сегменту. Отже в цілому дана мережа являється працездатною.

6. 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.- 468 с.: іл.
Комп’ютерные сети. Учебный курс, 2-е изд. (+ СD-ROM). Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб; перевод с англ. – Лори, 1997.
https://www.coursehero.com/file/p5cfk9ee/10BASE-FL-Ethernet-Interface-Fiber-optic-connections-are-often-used-as-uplink/
https://books.google.com.ua/books?id=NJ4TAwAAQBAJ&pg=PA132&lpg=PA132&dq=half-duplex+repeated+backbone+system&source=bl&ots=iMXj2NqAuM&sig=ACfU3U3t2ZWk8oDgO7T47__L7S-D1eF7Sg&hl=uk&sa=X&ved=2ahUKEwjfsenCkLboAhWPtYsKHU4EAUcQ6AEwCnoECAkQAQ#v=onepage&q=half-duplex%20repeated%20backbone%20system&f=false
https://www.karma-group.ru/catalog/cisco_switches/cisco_catalyst_6500_series_switches/

скачати