27

6 ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Задание

Сконфигурировать и рассчитать локальную сеть Ethernet для предприятия ООО

«ИнфКомТех», расположение отделов, подразделений которого и основные характеристики следующие (см. таблицу 1):

Количество рабочих групп – 7

Расстояние между соседними группами – 50-300 м

Число рабочих станций в группе (min/max) – 10/20

Обеспечиваемый максимальный диаметр сети – до 1000 м

Количество этажей – 2

Тип сети – одноранговый

Таблица 7 – Расположение рабочих групп

Номер группы	Название группы	Количество	Этаж
		рабочих станций
1	Администрация	10	1
2	Отдел работы с клиентами	10	1
3	Отдел сбора информации	15	1
4	Рекламный отдел	10	2
5	Отдел разработок	20	2
6	Бухгалтерия	10	2
7	Маркетинга	15	2

28

6.1 РАЗРАБОТКА ЧЕРНОВОГО ВАРИАНТА СОЕДИНЕНИЯ УСТРОЙСТВ В

СЕТИ

6.1.1 Выбор топологии сети

Выделяют четыре основные сетевые топологии:

Шинная;

Звездообразная;

Кольцевая;

Ячеистая (сотовая).

Из них нам больше всего подходит звездообразная топология, т. к. разработанная сеть будет допускать простую модификацию и добавление компьютеров, не нарушая остальной ее части. Достаточно будет только проложить новый кабель от компьютера к центральному узлу и подключить его к концентратору, а если возможности центрального концентратора будут исчерпаны, то нужно будет заменить его устройством с большим числом портов. Кроме того, центральный концентратор звездообразной сети удобно использовать для диагностики. Интеллектуальные концентраторы (устройства с микропроцессорами, добавленными для повторения сетевых сигналов) обеспечивают также мониторинг и управление сетью. Отказ одного компьютера не будет приводить к остановке всей сети, т. к. концентратор способен выявлять отказы и изолировать такую машину или сетевой кабель, что позволяет остальной сети продолжать работу. Также при использовании такой сети допускается применение нескольких типов кабелей (если их позволяет использовать концентратор).

Звездообразная технология имеет также свои недостатки, но менее существенные чем другие типы соединения. К недостаткам следует отнести то, что при отказе центрального концентратора становиться неработоспособной вся сеть. Такая технология имеет свои недостатки и с экономической точки зрения, т. к. все компьютеры должны соединяться с центральной точкой, что увеличивает расход кабеля, и, следовательно, такие сети обходятся дороже, чем сети с иной топологией.

6.1.2 Разработка схемы чернового варианта соединения

Для соединения устройств в сети нам понадобятся 8 концентраторов и один файл сервер при этом основную нагрузку будет нести 4 и 5 концентратор. К 5 концентратору через 6, 7 ,8 концентраторы, будут подключаться рабочие группы, находящиеся на первом этаже. К 4 концентратору через 1, 2 ,3 концентраторы, будут подключаться рабочие группы, находящиеся во втором этаже. В свою очередь концентраторы 4 и 5 будут подключаться к файлу серверу. Каждая рабочая группа будет содержать определенное количество компьютеров (см. таблица 7) и один принтер. Схема чернового варианта приведена в Приложении А.

29

6.2 СОЕДИНЕНИЕ РАБОЧИХ СТАНЦИЙ

6.2.1 Выбор типа кабельного соединения

В Ethernet применяются многие типы кабеля (физического носителя или среды передачи данных). В различных типах Ethernet применяются разные характеристики передачи сигналов, но во всех используется одна и та же спецификация кадров Ethernet, скорость 10 Мбит/с и арбитражный доступ CSMA/CD. Вот четыре наиболее распространенных типа кабельных систем Ethernet 10 Мбит/с:

10Base5 или толстая Ethernet с толстым коаксильным кабелем;

10Base2 или тонкая Ethernet с тонким коаксильным кабелем;

10BaseT, где применяется кабель типа неэкранированная витая пара;

10BaseFL, в котором используется одноили многомодовый волоконнооптический кабель.

Внашем случае расстояние от рабочей группы до концентратора не очень большое (всего 100 м) и желательно повысить скорость обмена именно внутрисегментного соединения.

Всвязи с этим внутрисегментные соединения целесообразно выполнять с использованием 10BaseT на витой паре 5-й категории. Это позволит в дальнейшем повысить скорость обмена до

100 Мбит/с.

Всвязи с тем, что рабочие группы находятся на нескольких этажах, то придется использовать длинный кабель. Но при этом нам желательно получить максимальное быстродействие. В связи с этим межсегментные соединения будем выполнять с помощью кабеля 10Base5.

6.2.2 Характеристики кабелей

Таблица 8 – Характеристики типов кабелей

Характеристика	10BaseT	10Base5
Максимально допустимое число сегментов	1024	5
Максимальное число сегментов с узлами	1024	3
Максимальная длина сегмента	100 м	500 м
Максимальное число узлов на сегмент	2	3
Максимальное число узлов в сети	1024	-
Максимальное число концентраторов в цепочке	4	-
Максимальное число повторителей	-	4

Схема расположения сегментов представлена в Приложении Б.

30

6.3 РАСЧЕТ КОРРЕКТНОСТИ СЕТИ И ОЦЕНКА ИХ С ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫМИ

6.3.1 Расчет PDV

Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные IEEE, содержащие значение задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах. В таблице 9 приведены данные для расчета значения PDV для используемых в данной локальной сети физических стандартов. Битовый интервал обозначен как bt.

Таблица 9 – Данные для расчета значения PDV

Тип	База левого	База	База	Задержка	Максимальная
сегмента	сегмента, bt	промежуточного	правого	среды на	длина
		сегмента, bt	сегмента,	1м, bt	сегмента, м
			bt
10Base5	11.8	46.5	169.5	0.0866	500
10BaseT	3.3	42.0	165.0	0.133	100

Данные, приведенные в таблице, включают сразу несколько этапов прохождения сигнала. Например, задержки, вносимые повторителем, состоят из задержки входного трансивера, задержки блока повторения и задержки выходного трансивера. Тем не менее в таблице все эти задержки представлены одной величиной, названой базой сегмента.

Максимальное значение величины PDV будет получено при расчете для левого сегмента 1 и правого сегмента 7:

Левый сегмент 1: 3,3+100*0,113=26,6

Промежуточные сегмент 2: 46,5+300*0,0866=72,48

Промежуточный сегмент 5: 46.5+300*0.0866=72,48

Правый сегмент 6: 165+100*0,113=176,3

Витоге мы получаем 347,86

Всетях Ethernet величина PDV не должна превышать 575 битового интервала. Это значит, что рассчитанная нами сеть корректна.

6.3.2 Расчет IPG

Чтобы признать конфигурацию сети корректной, нужно рассчитать также уменьшение межкадрового интервала повторителями, то есть величину IPG.

Для расчета IPG также можно воспользоваться значениями максимальных величин уменьшения межкадрового интервала при прохождении повторителей различных физических сред, рекомендованными IEEE и приведенными в таблице 10:

31

Таблица 10 – Данные для расчета значения IPG

Тип сегмента	Передающий сегмент, bt	Промежуточный сегмент,
		bt
10Base5	16	11
10BaseT	10,5	8

Левый сегмент 1 10BaseT: 10,5

Промежуточный сегмент 2 10Base5: 11

Промежуточный сегмент 5 10Base5: 11

В итоге получаем 32,5.

Для сетей Ethernet предельное значение – 49. Следовательно, рассчитанное значение по спроектированной конфигурации локальной сети удовлетворяет предельному установленному значению.

6.4 ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ КОМПОНОВОЧНЫЙ ВАРИАНТ СЕТИ

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

Количество станций в сети не более 1024;

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

Время оборота сигнала IPG между двумя самыми удаленными друг от друга станциями не более 512 битовых интервала;

Сокращение межкадрового интервала IPG, при прохождении последовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49 битовых интервала. Так как при отправке кадров конечные узлы обеспечивают начальное межкадровое расстояние в 96 битовых интервала, то после прохождения повторителя оно должно быть не больше, чем 96-49=47 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 1000 м.

Все рассчитанные параметры проектированной локальной сети удовлетворяют основным необходимым требованиям сети Ethernet. Исходя из этого, можно утверждать, что рассчитанный проект будет работоспособен и удовлетворяет поставленным требованиям проектирования.

Окончательный вариант компоновочной схемы сети приведен в Приложении В.

32

6.5 ПРИЛОЖЕНИЕ А

Черновой вариант соединения устройств в сети

6.6 ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Схема расположения сегментов

6.7 ПРИЛОЖЕНИЕ В

Окончательный вариант компоновочной схемы