Лабораторна робота №7 Розрахунок конфігурації мережі Ethernet

Мета роботи: вивчення принципів побудови мереж за стандартом Ethernet і придбання практичних навичків оцінки коректності їх конфігурації.

Короткі теоретичні відомості

1. Критерії коректності конфігурації

Дотримання численних обмежень, встановлених для різних стандартів фізичного рівня мереж Ethernet, гарантує коректну роботу мережі (природно, при справному стані всіх елементів фізичного рівня). Основні характеристики і обмеження технології Ethernet приведені в таблицях 1.1 і 1.2.

Найчастіше доводиться перевіряти обмеження, пов'язані з довжиною окремого сегменту кабелю, а також кількістю повторювачів і загальною довжиною мережі.

Правила «5-4-3» для коаксіальних мереж і «4 хабів» для мереж на основі витої пари і оптоволокна не тільки дають гарантії працездатності мережі, але і залишають великий «запас міцності» мережі. Наприклад, якщо порахувати час подвійного обороту в мережі, що складається з 4 повторювачів 10Base-5 і 5 сегментів максимальний довжини 500 м, то виявиться, що воно складає 537 бітових інтервалу. А оскільки час передачі кадру мінімальної довжини (разом з преамбулою), що становить 72 байт, рівний 575 бітовим інтервалам, то видно, що розробники стандарту Ethernet залишили 38 бітових інтервалу як запас для забезпечення надійності. Проте в документах комітету IEEE 802.3 затверджується, що і 4 додаткові бітові інтервали створюють достатній запас надійності.

Комітет IEEE 802.3 наводить початкові дані про затримки (таблиці 1.3 і 1.4), що вносяться повторювачами і різними середовищами передачі даних, для тих фахівців, які хочуть самостійно розраховувати максимальну кількість повторювачів і максимальну загальну довжину мережі, не задовольняючись тими значеннями, які приведені в правилах «5-4-3» і «4 хабів». Особливо такі розрахунки корисні для мереж, що складаються із змішаних кабельних систем, наприклад, коаксиального кабеля і оптоволокна, на які правила про кількість повторювачів не розраховані. При цьому максимальна довжина кожного окремого фізичного сегменту повинна строго відповідати стандарту, тобто 500 м для «товстого» коаксиального кабеля, 100 м для витої пари і т.д.

Щоб мережа Ethernet, що складається з сегментів різної фізичної природи, працювала коректно, необхідне виконання чотирьох основних умов:

- кількість станцій в мережі – не більш 1024;

- максимальна довжина кожного фізичного сегменту – не більш величини, визначеної у відповідному стандарті фізичного рівня;

- час подвійного обороту сигналу (Path Delay Value, PDV) між двома найвіддаленішими один від одного станціями мережі – не більш 575 бітових інтервалу;

- скорочення міжкадрового інтервалу (Path Variability Value, PVV) при проходженні послідовності кадрів через всі повторювачі – не більше, ніж 49 бітових інтервалу (оскільки при відправці кадрів кінцеві вузли забезпечують початкову міжкадрову відстань в 96 бітових інтервалу, то після проходження повторювача воно повинне бути не менше, ніж 96 - 49 = 47 бітових інтервалу).

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.