Часть III. Локальные сети
Глава 12. Технология Ethernet
Поясните разницу между расширяемостью и масштабируемостью на примере технологии Ethernet.
Сравните случайные и детерминированные методы доступа к разделяемой среде.
Почему протоколы канального уровня технологий глобальных сетей не делятся на подуровни MAC и LLC?
Какие функции выполняет уровень LLC?
Что такое коллизия?
В чем состоят функции преамбулы и начального ограничителя кадра в стандарте Ethernet?
Какие сетевые средства осуществляют jabber-контроль?
Зачем в технологии Ethernet введен межпакетный (межкадровый) интервал?
Чему равны значения следующих характеристик стандарта 10Base-5:
номинальная пропускная способность (бит/с);
эффективная пропускная способность (бит/с);
пропускная способность (кадр/с);
внутрипакетная скорость передачи (бит/с);
межбитовый интервал (с).
Чем объясняется, что минимальный размер кадра в стандарте 10Base-5 выбран равным 64 байт?
Почему стандарты 10Base-T и 10Base-FL/FB вытеснили стандарты Ethernet на коаксиальном кабеле?
Поясните смысл каждого поля кадра Ethernet.
Как известно, имеются 4 стандарта на формат кадров Ethernet. Выберите из нижеприведенного списка названия для каждого из этих стандартов. Учтите, что некоторые стандарты имеют несколько названий:
Novell 802.2;
Ethernet II;
802.3/802.2;
Novell 802.3;
Raw 802.3;
Ethernet DIX;
802.3/LLC;
Ethernet SNAP.
Что может произойти в сети, в которой передаются кадры Ethernet разных форматов?
Как длина кадра влияет на работу сети? Какие проблемы связаны со слишком длинными кадрами? В чем состоит неэффективность коротких кадров?
Как коэффициент использования влияет на производительность сети Ethernet?
Как скорость передачи данных технологии Ethernet на разделяемой среде влияет на максимальный диаметр сети?
Из каких соображений выбрана максимальная длина физического сегмента в стандартах Ethernet?
За счет чего была увеличена максимальная длина сегмента при переходе от стандарта FOIRL к стандарту 10Base-FL?
С чем связано ограничение, известное как «правило 4-х хабов»?
Почему дуплексный режим Ethernet не поддерживается в концентраторах?
Являются ли доменами коллизий показанные на рис. 12.18 фрагменты сети?
Рис. 12.18. Домены коллизий
Какое максимальное время может ожидать станция до того момента, когда ее кадр будет отброшен адаптером?
Что произойдет, если в сети, построенной на концентраторах, имеются замкнутые контуры (например, такие как на рис. 12.19)?
Рис. 12.19. Замкнутый контур в сети Ethernet на концентраторах
Оцените снижение производительности сети Ethernet при передаче файла размером в 240000 байт при повышении уровня потерянных и искаженных кадров с 0 до 3 %. Работу сети иллюстрирует рис. 12.20.
Рис. 12.20. Работа сети Ethernet при передаче файла:
а — нормальный режим; б — потеря пакетов
Файл передается с помощью протоколов: Ethernet, IPX (сетевой уровень) и NCP (прикладной протокол файлового сервиса). Размеры заголовков протоколов:
Ethernet — 26 байт (с учетом преамбулы и поля FCS);
IPX — 30 байт;
NCP — 20 байт.
Файл передается сегментами по 1000 байт. Восстанавливает потерянные и искаженные кадры только протокол NCP, который работает по методу простоя источника. Тайм-аут ожидания положительных квитанций фиксированный и равный 500 мс (это не единственный режим работы NCP, этот протокол может также работать в режиме скользящего окна, но в рассматриваемом случае режим скользящего окна не используется). Размер квитанции равен 10 байтам. Время обработки одного пакета на клиентской стороне составляет 650 мкс, а на сервере — 50 мкс.
Подсказка. Задача состоит из двух частей. Сначала нужно найти фактическую скорость передачи файла при идеальной работе сети, когда процент искаженных и потерянных кадров Ethernet равен нулю. Вторая часть задачи состоит в определении скорости передачи файла уже в условиях, когда по каким-то причинам кадры начали искажаться и теряться. Выполним первую часть задачи вместе.
Всего для передачи файла потребуется 240 пакетов Размер кадра Ethernet, переносящего 1000 байт передаваемого файла, составит:
1000 + 20 + 30 + 26 = 1076 байт, или 8608 бит.
Размер кадра Ethernet, переносящего квитанцию, равен 86 байт (вместе с преамбулой), или 688 бит.
В этих условиях время одного цикла передачи очередной части файла в идеальной сети составит:
860,8 + 68,8 + 650 + 50 = 1629,6 мкс.
При этом общее время передачи файла в 240000 байт составит:
240 х 1629,6 = 0,391 с,
а фактическая скорость передачи данных:
240000/0,391 = 613810 байт/с, или 4,92 Мбит/с.
Остается найти скорость передачи данных в условиях потерь и искажений кадров.