- •Перечень рисунков
- •Перечень таблиц
- •1. Задачи курсового проектирования
- •2. Тематика и содержание курсовых проектов
- •3. Задания по курсовому проектированию
- •4. Правила оформления пояснительной записки
- •5. Правила оформления графического материала
- •6. Методика курсового проектирования
- •6.1. Общие теоретические сведения о вычислительных сетях
- •6.2. Проектирование локальной вычислительной сети
- •6.2.1. Планирование сети
- •6.2.2. Разработка возможных вариантов конфигурации лвс
- •6.2.3. Разработка структурной схемы лвс
- •6..2.4 Теоретико - расчетная часть
- •6..2.4.1 Теоретическое описание
- •Примеры применения технологии 10Base-t
- •6.2.4.2 Непосредственный проверочный расчет корректности лвс
- •Расчет времени задержки детектирования коллизий (pdv)
- •Расчет сокращения межпакетного интервала (pvv)
- •6.2.5 Организация ip – подсетей. Назначение ip адресов. Сеть кампуса.
- •6.2.6 Спецификация лвс
- •6.2.7 Планирование информационной безопасности
- •6.3. Проектирование аппаратного и программного обеспечения для использования глобальных вычислительных сетей
- •6.3.1. Выбор оптимальной конфигурации ядра и пограничных устройств
- •6.3.2 Пример расчета энергетического баланса линии.
- •6.3.3. Выбор услуг, предоставляемых глобальной вычислительной сетью
- •6.4. Расчет экономической эффективности от внедрения вычислительной сети [5]
- •6.4.1. Источники экономической эффективности
- •6.4.2. Расчет суммы затрат на разработку: внедрение и эксплуатацию вычислительной сети
- •6.5. Выбор методики расчета экономической эффективности
- •7. Порядок защиты
- •Вычислительных сетей или [3] типичный пример развития сети масштаба здания
- •Сети начального уровня
- •Переход к сетям среднего класса
- •Компьютеризация всего предприятия
- •Утверждение на позициях “тяжелого” класса
- •Формирование коммутационных узлов
6.3. Проектирование аппаратного и программного обеспечения для использования глобальных вычислительных сетей
Проектирование средств для использования глобальных вычислительных сетей производится в следующей последовательности.
6.3.1. Выбор оптимальной конфигурации ядра и пограничных устройств
Выбрать оптимальную конфигурацию ядра и пограничных устройств кампусной сети, подобрать состав сетевых устройств и определить типы линий связи и их длины. Составить структурную схему сети (см.[6]).
Предусмотреть в структурной схеме введение типовых серверов (файлового, почтового, WWW…).
Протяженные линии связи в глобальных сетях часто выдолняются на оптоволокне. При этом для конкретных реализаций линии обычно проводят поверочный расчет оптических линий.
Каждый оптический порт характеризуется мощностью передатчика, чувствительностью и динамическим диапазоном приемника. Разница между выходной мщностью передатчика и чувствительностью приемника (в децибелах) называется бюджетом мощности (Power Budget). Обычно предполагается, что оборудование на концах линии симметрично (стандартная пара трансиверов). Бюджет определяется активным оборудованием и характеризует уровень потерь, который может вносить линия без нарушения устойчивого соединения. Для современных технологий бюджет составляет величину порядка 11-40дб [18].
Потери в линии рассчитываются по спецификациям на компоненты (волокно, коннекторы), где они указаны для конкретных длин волн и режимов передачи (SM, MM).
Потери в линии зависят от температуры, деформации волокон, уровня радиации, времени (старение), чистоты поверхнотси в коннекторах, возможные дополнительные соединения. По отношению к потерям в линии бюджет мощности должен иметь положительный запас в 3-6дб, рассчитанный на эти случаи.
6.3.2 Пример расчета энергетического баланса линии.
Схема линии:
Рисунок 13 – К примеру расчета энергетического баланса линии
Исходные данные:
Передатчик: мощность PTR= -6 дб/мвт; диаметр излучателя DTR=100мкм; апертура NATR=0,3;
Приемник: чувствительность PRSV=-39дб/мвт; диаметр приемника DTR=100мкм; апертура NATR=0,3; динамический диапазон PD=18 дб
Волокно 1: 50/125мкм; поглощение AttF1=3,5дб/км; длина L F1=3км; апертура NA F1=0,2;
Волокно 2: 62,5/125мкм; поглощение AttF2=3,5дб/км; длина L F2=2км; апертура NA F2=0,4;
Потери в каждом соединении LOSSc обычно составляют до1дб.
Потери из-за несогласованности диаметров D1,D2 LOSSД=20lg(D1/D2)
Потери из-за несогласованности апертур NA1,NA2 LOSSA=20lg(NA1/NA2)
Расчет.
Потери от передатчика до волокна 1:
LOSSTR-1= LOSSc+LOSSД+LOSSA=1+20lg(100/50)+20lg(0,3/0,2)=1+6+3,5=10,5дб.
Потери в волокне 1:
LOSS F1=Att F1* L F1=3,5*3=10,5дб.
Потери на соединении двух волокон (диаметры и апертуры согласованы):
LOSSF1-F2= LOSSc=1дб.
Потери в волокне 2:
LOSS F2=Att F2* L F2=3,5*2=7дб.
Потери от волокна 2 до приемника (диаметры и апертуры согласованы):
LOSSF2- RSV= LOSSc=1дб.
Итого потери = 10,5+10,5+1+7+1= 30дб.
Бюджет мощности = PTR- PRSV=-6-39=33дб
Запас бюджета мощности = 33-30=3дб.
Вывод: линия работоспособна, т.к. имеет достаточный запас бюджета мощности, величина которого меньше динамического диапазона приемника.
Если линия вносит настолько малые потери (короткая линия), что уровень сигнала на входе приемника не вписывается в его динамический диапазон (запас бюджета мощности превышает динамический диапазон минус 3-6дб), применяют оптические аттенюаторы с фиксированным или изменяемым уровнем затухания (путем, например, введения воздушного зазора между волокном и коннектором). В данном примере запас бюджета (3дб) меньше динамического диапаэона приемника (18дб), поэтому введения таких аттенюаторов не требуется.