Файл: Занятие Изучение состава и характеристик линии связи.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 49
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
битовых интервалах
В последнем столбце табл.2.2 приведена двойная задержка в кабеле, то есть задержка, соответствующая фактически двум метрам провода, если считать, что сигнал идет только в одном направлении. Поэтому для определения двойной круговой задержки в анализируемой сети, обусловленной наличием кабеля, достаточно умножить длину пути в метрах на соответствующее значение в правом крайнем столбце табл.2.2.
Постоянная задержка в сети, которая не зависит от длины кабеля, определяется только сетевыми адаптерами и промежуточными сетевыми устройствами. Если рассматривается начальный сегмент, то берется выходная задержка сетевого адаптера и задержка на входе концентратора, второй столбец табл.2.2. Для промежуточного сегмента, третий столбец табл.2.2, берутся задержки на выходе и на входе концентраторов. Для конечного сегмента, четвертый столбец табл.2.2, берется выходная задержка концентратора и входная задержка сетевого адаптера.
Таким образом, PDV=Тconst+L.k, где Тconst – постоянная задержка, L – длина (кабеля) пути в метрах, k – двойная круговая задержка, порождаемая одним метром кабеля соответствующего типа. Выполним расчет PDV для пути наибольшей длины сети, рис.2.2. Задержка, обусловленная кабелем: 150.0,103+(100+85+70).0,113+1000.0,1= 144,265 ВТ (битовых
интервалов). Постоянная задержка при прохождении сигнала слева направо: 11,8+42+42+33,5+165=294,3 ВТ. Постоянная задержка при прохождении сигнала справа налево: 15,3+33,5+42+42+169,5=302,3 ВТ. Таким образом, в качестве постоянной задержки берем 302,3 ВТ. Расчетное значение PDV=144,265+302,3= 446,565 ВТ.
На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что анализируемая сеть работоспособна по критерию PDV<512 ВТ. Для того чтобы сеть гарантировано была работоспособна (при возможных отклонениях параметров сетевых устройств от их паспортных значений), стандарт рекомендует, чтобы PDV<508 ВТ.
Для расчета PVV можно использовать данные табл.2.3.
Таблица 2.3 Сокращение межпакетного промежутка PVV при прохождении сегментов сети
в битовых интервалах
На конечном сегменте отсутствует концентратор, который и порождает сокращение межпакетного промежутка, поэтому при расчете PVV конечный сегмент не учитывается.
Произведем расчет PVV для сети, рис.2.2. Для пути сигнала слева направо: PVV=16+11+11+8=46 ВТ. Для пути сигнала справа налево: PVV= 16+8+11+11=46 ВТ. Таким образом, анализируемая сеть работоспособна также и по критерию PVV≤49 ВТ.
Итак, на основании произведенных расчетов можно сделать вывод о том, что сеть, рис.2.2, является работоспособной. При этом имеется некоторый запас по длине кабелей. В то же время подключение любого дополнительного промежуточного сетевого устройства невозможно вследствие нарушения условия PVV≤49 ВТ.
508>512>
Стандартные сегменты сети Ethernet
При рассмотрении методики оценки работоспособности сети Ethernet было отмечено, что сеть составляется из стандартных сегментов различного типа. Рассмотрим основные стандартные сегменты сети Ethernet.
10BASE5 самый первый сегмент сети Ethernet. Именно для него был разработан первоначальный стандарт компьютерной сети Ethernet IEEE 802.3. В качестве среды передачи данных использовался толстый коаксиальный кабель (диаметр 10 мм) с волновым сопротивлением 50 Ом. К коаксиальному кабелю подключались специальные устройства – трансиверы, которые при контакте с кабелем прокалывали его оболочку и обеспечивали подключение к его экрану (медной оплетке) и к центральной жиле. Компьютеры подключались к трансиверам с помощью трансиверных кабелей. Эти кабели, в отличие от толстого коаксиального кабеля, достаточно гибкие, что облегчает их прокладку от трансиверов к компьютерам. Трансиверный кабель представляет собой многожильный медный кабель, который, также как и современный кабель UTP (STP), имеет четыре витые пары: три информационные (одна для передачи от трансивера к сетевому адаптеру компьютера, другая – для передачи в обратную сторону, третья шла от трансивера к компьютеру для информирования последнего о факте возникновения коллизии) и через одну витую пару подавалось питание к трансиверу от компьютера (+12В, 0,5А). Длина трансиверного кабеля 50 или 12,5 м. Максимальная длина сегмента могла достигать 500 м, что и нашло отражение в его названии 10BASE5. Сегменты могли соединяться друг с другом через репитеры, число которых могло доходить до четырех. Таким образом, общее число сегментов в сети могло достигать пяти, следовательно, общая длина сети могла достигать 2,5 км.
Недостатками сегмента были: сложное вспомогательное оборудование, громоздкая конструкция сети, дополнительное потребление электрической энергии трансиверами, сложность монтажа и укладки толстого коаксиального кабеля.
Максимальное число компьютеров, подключенных к сегменту, может достигать 100 единиц. Расстояние между компьютерами не менее 2,5 м. При меньшем расстоянии компьютеры начинают влиять друг на друга и связь между ними может ухудшиться. 10BASE2 (Cheapernet) – дальнейшее развитие сегмента 10BASE5. Сегмент 10BASE2 значительно дешевле его предшественника. В качестве среды передачи информации используется тонкий коаксиальный кабель (диаметр 5 мм) с волновым сопротивлением 50 Ом. Так как этот кабель достаточно гибкий, то его подключают непосредственно к компьютерам (нет необходимости использовать трансиверы и специальные трансиверные кабели).
К сетевым адаптерам компьютеров подключаются Т-коннекторы, к внешним разъемам которых подключаются гибкие коаксиальные кабели. Для соединения кабелей используются разъемы байонетного типа BNC. Как и в случае сегмента 10BASE5, физическая и логическая топологии одинаковы – общая шина.
В сеть можно объединить 5 сегментов 10BASE2 с помощью четырех репитеров, при этом длина сети может достигать 925 м (длина одного сегмента до 185 м).
Максимальное число компьютеров, подключенных к сегменту, может достигать 30 единиц. Расстояние между компьютерами не менее 0,5 м, что обусловлено взаимным влиянием их сетевых плат (сетевых адаптеров).
10BASE-T появился в 1990 году. В качестве среды передачи данных используется витая пара (кабель UTP) и восьми контактные коннекторы с защелкой RJ-45. В этом сегменте произошел переход от физической топологии общая шина к звезде (пассивной звезде). Все компьютеры подключаются к репитерному концентратору. Возможно соединение витой парой двух компьютеров напрямую без использования концентратора.
Длина кабеля не может превышать 100 м, что обусловлено более сильным затуханием электрического сигнала в витой паре по сравнению с коаксиальным кабелем. В отличие от топологии «шина», топология «звезда» предполагает значительно больший расход кабеля.
Каждый компьютер подсоединяется к концентратору двумя витыми парами, одна из которых служит для передачи от сетевого адаптера компьютера к концентратору, другая – для передачи от концентратора к сетевому адаптеру компьютера. Такой способ связи (точка – точка) облегчает детектирование коллизий. Так, если компьютер передает пакет и по второй линии от концентратора к нему идет сигнал, то автоматически устанавливается факт коллизии. С другой стороны, связь точка – точка позволяет организовать одновременную передачу в обоих направлениях: компьютер – концентратор и концентратор – компьютер, то есть полный дуплексный режим обмена.
На рис.2.3 показан пример сети, состоящей из сегментов 10BASE-T.
Рис.2.3. Пример сети, состоящей из сегментов 10BASE-T: 1 – компьютеры; 2 – концентраторы; UL – порт UpLink
Компьютеры подключаются к портам концентраторов. Порт UpLink (порт расширения) используется для объединения концентраторов – кабель подключается к порту UpLink одного концентратора к обычному порту другого концентратора. Также возможно объединение концентраторов без использования порта UpLink, рис.2.3. Если концентраторы подключаются через порт UpLink, то используется витая пара с так называемой прямой обжимкой, когда контакты одного разъема соединяются проводниками с одноименными контактами другого разъема. При объединении концентраторов через обычные порты (или для прямого соединения двух компьютеров) используется витая пара с перекрестной обжимкой, то есть с более сложной схемой соединения контактов разъемов.
Подсоединение контактов разъемов витой пары приведено в табл.2.4.
Таблица 2.4 Соединение контактов разъема RJ-45 сегмента 10BASE-T (прямая обжимка)
Окончание табл. 2.4
Для передачи информации (ТХ) используется витая пара с оранжевым проводом, для приема информации (RX) – витая пара с зеленым проводом. Так как в сегменте 10BASE –T, равно как и в 10BASE5 и 10BASE2, используется манчестерский код, то следует строго соблюдать полярность подключения контактов разъемов, иначе обмен информацией будет невозможен.
В табл.2.5 приведено соединение контактов разъемов витой пары при перекрестной обжимке.
Таблица 2.5 Соединение разъемов витой пары при перекрестной обжимке
| Тип сегмента | Начальный сегмент | Промежуточный сегмент | Конечный сегмент | Кабель, 1м |
| 10BASE5 | 11,8 | 46,5 | 169,5 | 0,087 |
| 10BASE2 | 11,8 | 46,5 | 169,5 | 0,103 |
| 10BASE-Т | 15,3 | 42,0 | 165,0 | 0.113 |
| 10BASE-FL | 12,3 | 33,5 | 156,5 | 0,100 |
В последнем столбце табл.2.2 приведена двойная задержка в кабеле, то есть задержка, соответствующая фактически двум метрам провода, если считать, что сигнал идет только в одном направлении. Поэтому для определения двойной круговой задержки в анализируемой сети, обусловленной наличием кабеля, достаточно умножить длину пути в метрах на соответствующее значение в правом крайнем столбце табл.2.2.
Постоянная задержка в сети, которая не зависит от длины кабеля, определяется только сетевыми адаптерами и промежуточными сетевыми устройствами. Если рассматривается начальный сегмент, то берется выходная задержка сетевого адаптера и задержка на входе концентратора, второй столбец табл.2.2. Для промежуточного сегмента, третий столбец табл.2.2, берутся задержки на выходе и на входе концентраторов. Для конечного сегмента, четвертый столбец табл.2.2, берется выходная задержка концентратора и входная задержка сетевого адаптера.
Таким образом, PDV=Тconst+L.k, где Тconst – постоянная задержка, L – длина (кабеля) пути в метрах, k – двойная круговая задержка, порождаемая одним метром кабеля соответствующего типа. Выполним расчет PDV для пути наибольшей длины сети, рис.2.2. Задержка, обусловленная кабелем: 150.0,103+(100+85+70).0,113+1000.0,1= 144,265 ВТ (битовых
интервалов). Постоянная задержка при прохождении сигнала слева направо: 11,8+42+42+33,5+165=294,3 ВТ. Постоянная задержка при прохождении сигнала справа налево: 15,3+33,5+42+42+169,5=302,3 ВТ. Таким образом, в качестве постоянной задержки берем 302,3 ВТ. Расчетное значение PDV=144,265+302,3= 446,565 ВТ.
На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что анализируемая сеть работоспособна по критерию PDV<512 ВТ. Для того чтобы сеть гарантировано была работоспособна (при возможных отклонениях параметров сетевых устройств от их паспортных значений), стандарт рекомендует, чтобы PDV<508 ВТ.
Для расчета PVV можно использовать данные табл.2.3.
Таблица 2.3 Сокращение межпакетного промежутка PVV при прохождении сегментов сети
в битовых интервалах
| Сегмент | Начальный | Промежуточный |
| 10BASE5 | 16 | 11 |
| 10BASE2 | 16 | 11 |
| 10BASE-Т | 16 | 11 |
| 10BASE-FL | 11 | 8 |
На конечном сегменте отсутствует концентратор, который и порождает сокращение межпакетного промежутка, поэтому при расчете PVV конечный сегмент не учитывается.
Произведем расчет PVV для сети, рис.2.2. Для пути сигнала слева направо: PVV=16+11+11+8=46 ВТ. Для пути сигнала справа налево: PVV= 16+8+11+11=46 ВТ. Таким образом, анализируемая сеть работоспособна также и по критерию PVV≤49 ВТ.
Итак, на основании произведенных расчетов можно сделать вывод о том, что сеть, рис.2.2, является работоспособной. При этом имеется некоторый запас по длине кабелей. В то же время подключение любого дополнительного промежуточного сетевого устройства невозможно вследствие нарушения условия PVV≤49 ВТ.
508>512>
Стандартные сегменты сети Ethernet
При рассмотрении методики оценки работоспособности сети Ethernet было отмечено, что сеть составляется из стандартных сегментов различного типа. Рассмотрим основные стандартные сегменты сети Ethernet.
10BASE5 самый первый сегмент сети Ethernet. Именно для него был разработан первоначальный стандарт компьютерной сети Ethernet IEEE 802.3. В качестве среды передачи данных использовался толстый коаксиальный кабель (диаметр 10 мм) с волновым сопротивлением 50 Ом. К коаксиальному кабелю подключались специальные устройства – трансиверы, которые при контакте с кабелем прокалывали его оболочку и обеспечивали подключение к его экрану (медной оплетке) и к центральной жиле. Компьютеры подключались к трансиверам с помощью трансиверных кабелей. Эти кабели, в отличие от толстого коаксиального кабеля, достаточно гибкие, что облегчает их прокладку от трансиверов к компьютерам. Трансиверный кабель представляет собой многожильный медный кабель, который, также как и современный кабель UTP (STP), имеет четыре витые пары: три информационные (одна для передачи от трансивера к сетевому адаптеру компьютера, другая – для передачи в обратную сторону, третья шла от трансивера к компьютеру для информирования последнего о факте возникновения коллизии) и через одну витую пару подавалось питание к трансиверу от компьютера (+12В, 0,5А). Длина трансиверного кабеля 50 или 12,5 м. Максимальная длина сегмента могла достигать 500 м, что и нашло отражение в его названии 10BASE5. Сегменты могли соединяться друг с другом через репитеры, число которых могло доходить до четырех. Таким образом, общее число сегментов в сети могло достигать пяти, следовательно, общая длина сети могла достигать 2,5 км.
Недостатками сегмента были: сложное вспомогательное оборудование, громоздкая конструкция сети, дополнительное потребление электрической энергии трансиверами, сложность монтажа и укладки толстого коаксиального кабеля.
Максимальное число компьютеров, подключенных к сегменту, может достигать 100 единиц. Расстояние между компьютерами не менее 2,5 м. При меньшем расстоянии компьютеры начинают влиять друг на друга и связь между ними может ухудшиться. 10BASE2 (Cheapernet) – дальнейшее развитие сегмента 10BASE5. Сегмент 10BASE2 значительно дешевле его предшественника. В качестве среды передачи информации используется тонкий коаксиальный кабель (диаметр 5 мм) с волновым сопротивлением 50 Ом. Так как этот кабель достаточно гибкий, то его подключают непосредственно к компьютерам (нет необходимости использовать трансиверы и специальные трансиверные кабели).
К сетевым адаптерам компьютеров подключаются Т-коннекторы, к внешним разъемам которых подключаются гибкие коаксиальные кабели. Для соединения кабелей используются разъемы байонетного типа BNC. Как и в случае сегмента 10BASE5, физическая и логическая топологии одинаковы – общая шина.
В сеть можно объединить 5 сегментов 10BASE2 с помощью четырех репитеров, при этом длина сети может достигать 925 м (длина одного сегмента до 185 м).
Максимальное число компьютеров, подключенных к сегменту, может достигать 30 единиц. Расстояние между компьютерами не менее 0,5 м, что обусловлено взаимным влиянием их сетевых плат (сетевых адаптеров).
10BASE-T появился в 1990 году. В качестве среды передачи данных используется витая пара (кабель UTP) и восьми контактные коннекторы с защелкой RJ-45. В этом сегменте произошел переход от физической топологии общая шина к звезде (пассивной звезде). Все компьютеры подключаются к репитерному концентратору. Возможно соединение витой парой двух компьютеров напрямую без использования концентратора.
Длина кабеля не может превышать 100 м, что обусловлено более сильным затуханием электрического сигнала в витой паре по сравнению с коаксиальным кабелем. В отличие от топологии «шина», топология «звезда» предполагает значительно больший расход кабеля.
Каждый компьютер подсоединяется к концентратору двумя витыми парами, одна из которых служит для передачи от сетевого адаптера компьютера к концентратору, другая – для передачи от концентратора к сетевому адаптеру компьютера. Такой способ связи (точка – точка) облегчает детектирование коллизий. Так, если компьютер передает пакет и по второй линии от концентратора к нему идет сигнал, то автоматически устанавливается факт коллизии. С другой стороны, связь точка – точка позволяет организовать одновременную передачу в обоих направлениях: компьютер – концентратор и концентратор – компьютер, то есть полный дуплексный режим обмена.
На рис.2.3 показан пример сети, состоящей из сегментов 10BASE-T.
Рис.2.3. Пример сети, состоящей из сегментов 10BASE-T: 1 – компьютеры; 2 – концентраторы; UL – порт UpLink
Компьютеры подключаются к портам концентраторов. Порт UpLink (порт расширения) используется для объединения концентраторов – кабель подключается к порту UpLink одного концентратора к обычному порту другого концентратора. Также возможно объединение концентраторов без использования порта UpLink, рис.2.3. Если концентраторы подключаются через порт UpLink, то используется витая пара с так называемой прямой обжимкой, когда контакты одного разъема соединяются проводниками с одноименными контактами другого разъема. При объединении концентраторов через обычные порты (или для прямого соединения двух компьютеров) используется витая пара с перекрестной обжимкой, то есть с более сложной схемой соединения контактов разъемов.
Подсоединение контактов разъемов витой пары приведено в табл.2.4.
Таблица 2.4 Соединение контактов разъема RJ-45 сегмента 10BASE-T (прямая обжимка)
| Номер контакта | Назначение | Цвет провода |
| 1 | ТХ+ | Белый/оранжевый |
| 2 | ТХ | Оранжевый/белый |
| 3 | RX+ | Белый/зеленый |
Окончание табл. 2.4
| Номер контакта | Назначение | Цвет провода |
| 1 | ТХ+ | Белый/оранжевый |
| 2 | ТХ | Оранжевый/белый |
| 3 | RX+ | Белый/зеленый |
| 4 | Не используется | - |
Для передачи информации (ТХ) используется витая пара с оранжевым проводом, для приема информации (RX) – витая пара с зеленым проводом. Так как в сегменте 10BASE –T, равно как и в 10BASE5 и 10BASE2, используется манчестерский код, то следует строго соблюдать полярность подключения контактов разъемов, иначе обмен информацией будет невозможен.
В табл.2.5 приведено соединение контактов разъемов витой пары при перекрестной обжимке.
Таблица 2.5 Соединение разъемов витой пары при перекрестной обжимке
| Номер контакта первого разъема | Номер контакта второго разъема | Назначение контакта первого разъема | Назначение контакта второго разъема |
| 1 | 3 | ТХ+ | RX+ |
| 2 | 6 | ТХ | RX |
| 3 | 1 | RX+ | ТХ+ |
| 4 | 4 | Не используется | Не используется |
| 5 | 5 | Не используется | Не используется |
| 6 | 2 | RX | ТХ |
| 7 | 7 | Не используется | Не используется |
| 8 | 8 | Не используется | Не используется |