5.3. Сеть Ethernet смешанной топологии

При равной пропускной способности сеть Ethernet на тонком коаксиальном кабеле как правило дешевле, чем на кабеле витая пара. Однако, технология "витой пары" является более гибкой и живучей и предоставляет значительные возможности для переконфигурации и наращивания мощности сети. На практике из экономических соображений либо из потребностей развития уже функционирующей сети иногда приходится использовать разнородные участки сети. При этом наиболее часто необходимо объединять участки сети Ethernet, выполненные на тонком коаксиальном кабеле и витой паре проводов.

Рис. 18. Варианты смешанной топологии сети Ethernet:

односегментная сеть (а); двухсегментная сеть (б)

Для достижения максимальной эффективности сети при умеренных затратах обычно применяют следующее правило: постоянные соединения наибольшей протяженности выполняются с помощью дешевого тонкого коаксиального кабеля, а подключения рабочих станций, осуществляются с помощью витой пары проводов.

Наиболее типичными вариантами сети Ethernet смешанной топологии являются схемы, показанные на рис. 18, для односегментной и двухсегментной локальной сети. Концентраторы объединяются между собой и с файловым сервером с помощью тонкого коаксиального кабеля RG-58. Как правило, такие соединения реализуются между сервером и концентраторами, устанавливаемыми на разных этажах здания или между соседними зданиями. К концентраторам витой парой проводов подключаются рабочие станции.

Расчет корректности конфигурации сети Ethernet смешенной топологии осуществляется также как и для разновидности Ethernet на коаксиальном кабеле (см. п. 4.1) с учетом разного типа кабельных сегментов.

При сборке сети учитывают особенности прокладки кабельных сегментов и подключения сетевых устройств, характерные для каждой разновидности сети Ethernet (см. п. 4.1 и 4.2).

6. Оценка надежности локальных вычислительных сетей

В данном разделе приведена методика расчета надежности ЛВС двумя широко используемыми методами [2]: методом статистического моделирования и методом минимальных путей и минимальных сечений. Для исследования вычислительной сети этими методами сеть представляется в виде неориентированного графа, вузлахкоторого располагаются узлы сети (терминалы, маршрутизаторы и т.д.).Ребра графасоответствуют линиям связи.

В качестве показателя надежности для каждого элемента сети берется время наработки на отказТ, которое должно быть определено изготовителем каждого элемента сети. Подэлементами сетив данном случае понимаются отдельные линии связи и ЭВМ, т.е. вершины и ребра графа.

6.1. Метод статистического моделирования

Для начала введем в рассмотрение логическую структурную функцию сети F(x), где логический вектор х=(х₁,х₂,...,х_n) характеризует работоспособность элементов сети (здесь n равно количеству элементов сети или сумме общего числа ребер и узлов в графе). Пусть х_i=1 означает, что i-й элемент работоспособен, а х_i=0 - i-й элемент отказал. Функция F(x) выбрана так, что равна единице, когда сеть работоспособна.Следует отметить, что сеть считается неработоспособной, если отказала связь между какой либо парой узлов.

Идея метода статистического моделирования заключается в генерировании логических переменных х_iс заданной вероятностью p_iвозникновения единицы:

(3)

где - случайная величина, равномерно распределенная в интервале [0,1]. Такие логические переменные подставляются в логическую структурную функцию моделируемой сети. Процесс вычисления повторяетсяN₀ раз, при этом подсчитывается количествоNединичных значений функции. ОтношениеN/N₀является статистической оценкойPcвероятности безотказной работы.

Величина N₀определяет точность получаемого значенияPc:чем больше число испытанийN₀,тем меньше погрешность вычислений. Погрешность получаемого значения величиныPcопределяется следующим образом:

. (4)

Из формулы (4) видно, что для увеличения точности результата на порядок необходимо увеличить количество испытаний на два порядка.

О

сновной недостаток метода заключается в необходимостиnN₀кратного генерирования случайной величины, т.е. в увеличении объема испытаний при повышении требуемой точности результата.

Пример 1

Рассмотрим сеть, заданную графом на рис. 19.

П

Рис. 19. Пример

графа сети

усть наработка на отказ равна T1=100000 ч. (для узлов) и T2=50000 ч. (для ребер), а рассматриваемый период времени равен t=10000 ч.

Тогда вероятность безотказной работы для каждого узла и ребра графа будет соответственно равна:

Выделим в графе все пути между всеми парами вершин (табл. 3) и составим логическую структурную функцию сети: