МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Львівський державний інститут новітніх технологій та управління ім. В.Чорновола

Факультет інформаційних технологій

Кафедра ІБ

Інструкція до розрахункової роботи

з дисципліни

“Глобальні інформаційні системи”

Львів – 2010

Завдання №1

Ethernet (езернет, від лат. Aether — етер) — базова технологія локальних обчислювальних (комп’ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD (множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій). Цей протокол дозволяє в кожний момент часу лише один сеанс передачі в логічному сегменті мережі. При появі двох і більше сеансів передачі одночасно виникає колізія, яка фіксується станцією, що ініціює передачу. Станція аварійно зупиняє процес і очікує закінчення поточного сеансу передачі, а потім знову намагається повторити передачу. Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, Fast Ethernet — на швидкостях 100Мбіт/с, Gigabit Ethernet — на швидкостях 1000Мбіт/с, 10 Gigabit Ethernet — на швидкостях 10Гбіт/с. В кінці листопада 2006 року було прийняте рішення про початок розробок наступної версії стандарту з досягненням швидкості 100Гбіт/с (100 Gigabit Ethernet).

З самого початку Ethernet базувався на ідеї зв’язку комп’ютерів через єдиний коаксіальний кабель, який виконував роль транзитного середовища. Використовуваний метод був дещо схожим на методи радіопередач (хоча й з суттєвими відмінностями, наприклад, те, що в кабелі значно легше виявити колізію, ніж в радіоефірі). Загальний мережний кабель, через який велася передача, був дещо подібним на ефір, і з цієї аналогії походить назва Ethernet (англ. Net – «мережа»).

З плином часу з відносно простої початкової специфікації Ethernet розвинувся у складну мережну технологію, яка зараз використовується у більшості комп’ютерних систем. Щоб зменшити ціну та полегшити управління та виявлення помилок в мережі, коаксіальний кабель згодом був замінений зв’язками типу «точка-точка», що з’єднувалися між собою концентраторами/комутаторами (хабами/світчами). Своїм комерційним успіхом технологія Ethernet завдячує появі стандарту з використанням кабелю типу «вита пара» в якості транзитного середовища.

На фізичному рівні станції Ethernet спілкуються між собою за допомогою передачі одна одній пакетів – невеликих блоків даних, які відправляються та доставляються індивідуально. Кожна Ethernet-станція має свою власну 48-бітну MAC-адресу, яка використовується як кінцевий пункт або джерело для кожного пакету. Мережні картки, як правило, не сприймають пакетів, що адресовані іншим Ethernet-станціям. Унікальна МАС-адреса є записаною в контролер кожної мережної карти.

Незважаючи на серйозні зміни від 5-Мбітного товстого коаксіалу до 1-Гбітного оптоволоконного зв’язку типу «точка-точка», різні варіанти Ethernet на найнижчому рівні є майже однаковими з точки зору програміста і можуть бути легко з’єднані між собою за допомогою дешевого обладнання. Це є можливим, оскільки формат кадру лишається незмінним, не дивлячись на різні процедури доступу до мережі.

Підключення комп’ютерів до локальної мережі Кабель «вита пара» підключається до комп’ютера і за допомогою роз’єму, відомого під маркуванням RJ -45. У витій парі задіяно дві пари — це всього чотири дроти, хоча в роз’ємі присутні вісім контактів. Це зроблено спеціально для сумісності з одним з малопоширених стандартів. Для підключення комп’ютерів використовуються контакти 1, 2, 3, 6, тоді як інші, наприклад 4 і 5, можуть бути використані для підключення телефонів. Роз’єм RJ -45 складається з вилки (її надівають на кабель) і розетки, розташованої на мережевій платі. Для під’єднання роз’єму до кабелю необхідно узяти його клямкою від себе, місцем, куди вставляють кабель вниз. В цьому випадку контакти виявляться прямо перед вами і нумеруватимуться зліва направо — від 1 до 8. Слід зазначити, що якщо ви неправильно підключите роз’єм до кабелю (переплутаєте розводку), можна його просто викинути, оскільки «обтиск» здійснюється «раз і назавжди». Кабель витої пари має вісім провідників, об’єднаних в чотири пари, покритих ізоляцією різного кольору. Спочатку слід зняти з кабелю півтора сантиметри верхнього ізолюючого шару, для чого можна використати звичайний ніж, але краще спеціальне лезо, яке входить в комплект обтискового інструменту. Після цієї операції стануть доступними вісім провідників, яких слід збудувати в послідовності, вказаній в таблиці. (при підключенні ПК через концентратор або інший подібний пристрій). Далі слід обрізувати і вирівняти кінці провідників, щоб вони дорівнювали один одному, після чого акуратно вставити їх в роз’єм так, щоб контакти були повернені від вас і направлені вгору. Якщо всі провідники (перевіряємо візуально) попали «куди належить», вставляємо роз’єм в обжимний інструмент і сильно стискуємо його. Слід зазначити, що користування звичайними плоскогубцями сильно знижує шанси здобуття якісного контакту в роз’ємі. При необхідності якість обтискання (на наявність так званих «Мертвих» контактів) можна перевірити звичайним тестером в режимі омметру. Таблиця.1. Розводка восьмижильного кабелю при підключенні через концентратор Роз’єм з боку комп’ютера Колір дроту Роз’єм з боку концентратора 1 біло-зелений 1 2 зелений 2 3 біло-помаранчевий 3 4 синій 4 5 біло-синій 5 6 помаранчевий 6 7 біло-коричневий 7 8 коричневий 8 Інколи використовують дещо іншу розводку, яка, загалом, є повним аналогом попередньої. Слід мати на увазі, що для всієї мережі обов’язково слід використовувати лише один тип розводки. Таблиця 2. Ще одна розводка восьмижильного кабелю при підключенні через концентратор Роз’єм з боку комп’ютера Колір дроту Роз’єм з боку концентратора 1 біло-помаранчевий 1 2 помаранчевий 2 3 біло-зелений 3 4 синій 4 5 біло-синій 5 6 зелений 6 7 біло-коричневий 7 8 коричневий 8 Для чотирижильного кабелю розводка виглядатиме трохи інакше Таблиця 3. Розводка чотирижильного кабелю при підключенні через концентратор Роз’єм з боку комп’ютера Колір дроту Роз’єм з боку концентратора 1 біло-помаранчевий 1 2 помаранчевий 2 3 біло-синій 3 6 синій 6 Якщо ви хочете підключити всього два комп’ютери за допомогою «витої пари», можна обійтися без концентратора і інших подібних пристроїв (за умови, що обидва ПК знаходяться на відстані не більше 100 м один від одного). Для цього застосовується так звана «перехресна» розводка ( cross – over ). Її інколи називають з’єднанням «точка-точка». Щоб зрозуміти, для чого саме створюється перехресне підключення, потрібно знати, як співвідносяться контакти і сигнали. Таблиця 4. Розводка сигналів на роз’ємі кабелю « вита пара « Номер контакту Позначення сигналу Розшифровка позначення 1 Тх+ сигнал передачі даних 2 тх- другий дріт передачі даних 3 Rx+ сигнал прийому даних 6 RX- другий дріт прийому даних Якщо ви використовуєте концентратор або інший подібний пристрій, з’єднання всіх контактів передачі даних зі всіма контактами прийому даних на інших роз’ємах здійснюється усередині цього пристрою. Якщо ж ви хочете підключити комп’ютер до іншого комп’ютера безпосередньо, потрібно буде змінити розводку на роз’ємі так, щоб контакти передачі даних з одного боку завжди були сполучені з контактами прийому даних на іншій стороні. Звідси виходить, що розводка виглядатиме трохи інакше, ніж при використанні концентратора Таблиця 5. Розводка кабелю при прямому підключенні комп’ютерів Роз’єм з боку одного комп’ютера Колір дроту Роз’єм з боку іншого комп’ютера Колір дроту (другий варіант) 1 біло-зелений 3 біло-помаранчевий 2 зелений 6 помаранчевий 3 біло-помаранчевий 1 біло-зелений 4 синій 4 синій 5 біло-синій 5 біло-синій 6 помаранчевий 2 зелений 7 біло-коричневий 7 біло-коричневий 8 коричневий 8 коричневий

Рис.1. Загальна схема розміщення аудиторій

Завдання: виконати розрахунок вартості побудови локальної мережі

Деякі додаткові умови:

1. комп’ютери встановлено на відстані 2 м. від вхідних дверей у аудиторію;

2. вважати, що в приміщенні встановлений тільки 1 комп’ютер;

3. вважати, що центральний концентратор стоїть тільки у одному приміщенні і всі аудиторії під’єднюються до нього;

4. довжина однієї витої пари не має перевищувати 100 м.;

5. вартість прокладки кабелю входить у загальну вартість підключення;

6. довжина проходження кабелю через приміщення – 5 м.;

7. відстань від вхідних дверей до концентратора – 4 м.

У загальну вартість підключення також входить вартість:

1. Адаптер Еthernet PCI;

2. Кабель UPT 5 кат. ;

3. HUB

4. Конектор UTP RJ-45;

Варіанти завдань:

Варіанти	А	Б	В	Г
1	45	10	50	10
2	50	25	30	75
3	10	65	60	35
4	30	40	80	40
5	25	35	35	65
6	65	20	40	80
7	40	45	70	15
8	20	50	85	30
9	70	15	75	45
10	5	80	10	25
11	30	50	25	50
12	45	30	60	70
13	20	60	45	55
14	30	55	30	20
15	70	10	20	10
16	30	25	65	75
17	20	65	50	35
18	10	40	70	40
19	40	35	35	65
20	25	20	40	80
21	15	45	80	15
22	35	50	25	30
23	60	15	20	45
24	10	75	10	25
25	20	50	65	50
26	35	30	45	70
27	15	60	55	55
28	35	55	75	20
29	30	30	40	30
30	55	15	20	15
31	45	10	40	15