Pvv что это ethernet

Обновлено: 06.07.2024

Методика расчета длины участка сети, а также ее промежуточных сегментов. Механизм доступа к разделяемой среде в технологии Ethernet. Оценка корректности конфигурации по физическим ограничениям, условия ее проведения. Условия распознавания коллизий.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	12.06.2014
Размер файла	594,3 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Расчет

Согласно заданию на контрольную работу выполнен расчет «ВАРИАНТ 14». Задание для расчета приведено на рисунке 1.

сеть ethernet коллизия

Рисунок 1 - Задание для расчета

Приведённая схема не является корректной согласно правилу 4-х хабов так как между 1 и 3 узлами имеется более 4 хабов. Так как крайние сегменты сети (Сегмент 7, Сегмент 8, Сегмент 9) принадлежат к одному типу 10Base-T, то двойной расчёт не требуется. Общая длинна сети составляет 3160 м., что нарушает правило 2500 м.

1. Расчёт PDV и PVV для участка сети «узел 1 - узел 2»

Длина участка сети между узлами 1 и 2 составляет 2180 м., что соответствует правилу 2500 м.

PDV рассчитывается для каждого сегмента сети, где сегмент 7 - Левый сегмент, сегмент 8 - правый сегмент, а сегменты 4,1,2,5 - промежуточные.

PDV левого сегмента 7:

PDV промежуточного сегмента 4:

PDV промежуточного сегмента 1:

PDV промежуточного сегмента 2:

PDV промежуточного сегмента 5:

PDV правого сегмента 8:

Сумма PDV всех сегментов равна 525,14, что меньше максимально допустимого значения 575. То есть, эта сеть проходит по величине максимально возможной задержки оборота сигнала.

Сегмент 7 передающий 10 Base-T: 10.5

Сегмент 4 промежуточный 10 Base-FL: 8

Сегмент 1 промежуточный 10 Base-FL: 8

Сегмент 2 промежуточный 10 Base-FB: 2

Сегмент 5 промежуточный 10 Base-FL: 8

Сумма значений PVV = 36,5, что меньше предельно допустимого значения битовых интервалов равного 49. Следовательно данный участок сети соответствует стандартам сети Ethernet.

2. Расчёт PDV для участка сети «узел 2 - узел 3»

Длина участка сети между узлами 2 и 3 составляет 1680 м., что соответствует правилу 2500 м.

PDV рассчитывается для каждого сегмента сети, где сегмент 8 - Левый сегмент, сегмент 9 - правый сегмент, а сегменты 5,2,3,6 - промежуточные.

PDV левого сегмента 8:

PDV промежуточного сегмента 5:

PDV промежуточного сегмента 2:

PDV промежуточного сегмента 3:

PDV промежуточного сегмента 6:

PDV правого сегмента 9:

Сумма PDV всех сегментов равна 456,14, что меньше максимально допустимого значения 575. То есть, эта сеть проходит по величине максимально возможной задержки оборота сигнала.

Сегмент 8 передающий 10 Base-T: 10.5

Сегмент 5 промежуточный 10 Base-FL: 8

Сегмент 2 промежуточный 10 Base-FB: 2

Сегмент 3 промежуточный 10 Base-FB: 2

Сегмент 6 промежуточный 10 Base-FB: 2

Сумма значений PVV = 24,5, что меньше предельно допустимого значения битовых интервалов равного 49. Следовательно данный участок сети соответствует стандартам сети Ethernet.

3. Расчёт PDV для участка сети «узел 1 - узел 3»

Длина участка сети между узлами 1 и 3 составляет 2460 м., что соответствует правилу 2500 м.

PDV рассчитывается для каждого сегмента сети, где сегмент 7 - Левый сегмент, сегмент 9 - правый сегмент, а сегменты 4,1,3,6 - промежуточные.

PDV левого сегмента 7:

PDV промежуточного сегмента 4:

PDV промежуточного сегмента 1:

PDV промежуточного сегмента 3:

PDV промежуточного сегмента 6:

PDV правого сегмента 9:

Сумма PDV всех сегментов равна 543,38, что меньше максимально допустимого значения 575. То есть, эта сеть проходит по величине максимально возможной задержки оборота сигнала.

Сегмент 7 передающий 10 Base-T: 10.5

Сегмент 4 промежуточный 10 Base-FL: 8

Сегмент 1 промежуточный 10 Base-FL: 8

Сегмент 3 промежуточный 10 Base-FB: 2

Сегмент 6 промежуточный 10 Base-FB: 2

Сумма значений PVV = 30,5, что меньше предельно допустимого значения битовых интервалов равного 49. Следовательно данный участок сети соответствует стандартам сети Ethernet.

В результате проведенных расчетов можно сделать вывод, что сеть приведенная на рисунке 1 соответствует стандартам Ethernet.

Данные для расчётов были взяты из таблиц:

2. Ответы на контрольные вопросы

1. Поясните механизм доступа к разделяемой среде в технологии ethernet.

Все компьютеры в сети с разделяемой средой имеют возможность немедленно (с учетом задержки распространения сигнала по физической среде) получить данные, которые любой из компьютеров начал передавать в общую среду. Говорят, что среда, к которой подключены все станции, работает в режиме коллективного доступа (Multiply Access, МА).

Чтобы получить возможность передавать кадр, интерфейс-отправитель должен убедиться, что разделяемая среда свободна. Это достигается прослушиванием основной гармоники сигнала, которая также называется несущей частотой (Carrier Sense, CS).

Все станции, подключенные к кабелю, начинают записывать байты передаваемого кадра в свои внутренние буферы. Первые 6 байт кадра содержат адрес назначения. Та станция, которая узнает собственный адрес в заголовке кадра, продолжает записывать его содержимое в свой внутренний буфер, а остальные станции на этом прием кадра прекращают. Станция назначения обрабатывает полученные данные, передает их вверх по своему стеку. Кадр Ethernet содержит не только адрес назначения, но и адрес источника данных, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.

2. В каких случаях возможна оценка корректности конфигурации по физическим ограничениям.

Наиболее часто приходится проверять ограничения, связанные с длиной отдельного сегмента кабеля, а также количеством повторителей и общей длиной сети.

Правила «5-4-3» для коаксиальных сетей и «4 хабов» для сетей на основе витой пары и оптоволокна не только дают гарантии работоспособности сети, но и оставляют большой «запас прочности» сети.

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

3. Сформулируйте условие надежного распознавания коллизий.

Для надежного распознавания коллизий должно выполняться следующее соотношение:

где Тmin - время передачи кадра минимальной длины, a PDV - время, за которое сигнал коллизии успевает распространиться до самого дальнего узла сети. Так как в худшем случае сигнал должен пройти дважды между наиболее удаленными друг от друга станциями сети (в одну сторону проходит неискаженный сигнал, а на обратном пути распространяется уже искаженный коллизией сигнал), то это время называется временем двойного оборота (Path Delay Value, PDV).

При выполнении этого условия передающая станция должна успевать обнаружить коллизию, которую вызвал переданный ее кадр, еще до того, как она закончит передачу этого кадра.

Очевидно, что выполнение этого условия зависит, с одной стороны, от длины минимального кадра и пропускной способности сети, а с другой стороны, от длины кабельной системы сети и скорости распространения сигнала в кабеле (для разных типов кабеля эта скорость несколько отличается).

Все параметры протокола Ethernet подобраны таким образом, чтобы при нормальной работе узлов сети коллизии всегда четко распознавались. При выборе параметров, конечно, учитывалось и приведенное выше соотношение, связывающее между собой минимальную длину кадра и максимальное расстояние между станциями в сегменте сети.

В стандарте Ethernet принято, что минимальная длина поля данных кадра составляет 46 байт (что вместе со служебными полями дает минимальную длину кадра 64 байт, а вместе с преамбулой - 72 байт или 576 бит). Отсюда может быть определено ограничение на расстояние между станциями.

Итак, в 10-мегабитном Ethernet время передачи кадра минимальной длины равно 575 битовых интервалов, следовательно, время двойного оборота должно быть меньше 57,5 мкс. Расстояние, которое сигнал может пройти за это время, зависит от типа кабеля и для толстого коаксиального кабеля равно примерно 13 280 м. Учитывая, что за это время сигнал должен пройти по линии связи дважды, расстояние между двумя узлами не должно быть больше 6 635 м. В стандарте величина этого расстояния выбрана существенно меньше, с учетом других, более строгих ограничений.

Одно из таких ограничений связано с предельно допустимым затуханием сигнала. Для обеспечения необходимой мощности сигнала при его прохождении между наиболее удаленными друг от друга станциями сегмента кабеля максимальная длина непрерывного сегмента толстого коаксиального кабеля с учетом вносимого им затухания выбрана в 500 м. Очевидно, что на кабеле в 500 м условия распознавания коллизий будут выполняться с большим запасом для кадров любой стандартной длины, в том числе и 72 байт (время двойного оборота по кабелю 500 м составляет всего 43,3 битовых интервала). Поэтому минимальная длина кадра могла бы быть установлена еще меньше. Однако разработчики технологии не стали уменьшать минимальную длину кадра, имея в виду многосегментные сети, которые строятся из нескольких сегментов, соединенных повторителями.

Повторители увеличивают мощность передаваемых с сегмента на сегмент сигналов, в результате затухание сигналов уменьшается и можно использовать сеть гораздо большей длины, состоящую из нескольких сегментов. В коаксиальных реализациях Ethernet разработчики ограничили максимальное количество сегментов в сети пятью, что в свою очередь ограничивает общую длину сети 2500 метрами. Даже в такой многосегментной сети условие обнаружения коллизий по-прежнему выполняется с большим запасом (сравним полученное из условия допустимого затухания расстояние в 2500 м с вычисленным выше максимально возможным по времени распространения сигнала расстоянием 6635 м). Однако в действительности временной запас является существенно меньше, поскольку в многосегментных сетях сами повторители вносят в распространение сигнала дополнительную задержку в несколько десятков битовых интервалов. Естественно, небольшой запас был сделан также для компенсации отклонений параметров кабеля и повторителей.

В результате учета всех этих и некоторых других факторов было тщательно подобрано соотношение между минимальной длиной кадра и максимально возможным расстоянием между станциями сети, которое обеспечивает надежное распознавание коллизий. Это расстояние называют также максимальным диаметром сети.

С увеличением скорости передачи кадров, что имеет место в новых стандартах, базирующихся на том же методе доступа CSMA/CD, например Fast Ethernet, максимальное расстояние между станциями сети уменьшается пропорционально увеличению скорости передачи. В стандарте Fast Ethernet оно составляет около 210 м, а в стандарте Gigabit Ethernet оно было бы ограничено 25 метрами, если бы разработчики стандарта не предприняли некоторых мер по увеличению минимального размера пакета. [3]

4. С какой целью вводится ограничение на уменьшение межкадрового интервала.

Для того, чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо, чтобы выполнялись три основных условия:

5. В каком случае и почему для самого длинного пути проводятся два расчета.

Расчет PDV заключается в вычислении задержек, вносимых каждым отрезком кабеля (приведенная в таблице задержка сигнала на 1 м кабеля умножается на длину сегмента), а затем суммировании этих задержек с базами левого, промежуточных и правого сегментов.

Так как левый и правый сегменты имеют разные величины базовой задержки, то в случае различных типов сегментов на удаленных краях сети необходимо выполнить расчеты дважды: один раз принять в качестве левого сегмента сегмент одного типа, а во второй - сегмент другого типа. Результатом можно считать максимальное значение PDV.

Чтобы признать конфигурацию сети корректной, нужно рассчитать также уменьшение межкадрового интервала повторителями, то есть величину PVV. [1]

Список использованных источников

сеть ethernet коллизия

1. Сети ЭВМ и телекоммуникации: Методические указания по выполнению лабораторного практикума. Автор: Фролов А.И. Год: 2006.

Подобные документы

Логическая структуризация и проектирование сети. Основные недостатки сети, построенной на одной разделяемой среде. Преодоление ограничений из-за использования общей разделяемой среды. Структуризация с помощью повторителей и мостов. Размер сети Ethernet.

реферат [24,0 K], добавлен 28.11.2010

Сравнительный анализ различных топологий сетей. Исследование элементов структурированной кабельной системы. Методы доступа и форматы кадров технологии Ethernet. Локальные сети на основе разделяемой среды: технология TokenRing, FDDI, Fast Ethernet.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.12.2014

Современные технологии локальных сетей. Методы доступа в локальную вычислительную сеть (ЛВС). Особенности эталонной модели ЛВС. Расчет сети доступа на базе Fast Ethernet. Расчет максимального времени задержки сигналов в каждой компьютерной группе.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.03.2012

Четкое распознавание коллизий всеми станциями сети как необходимое условие корректной работы сети Ethernet. Программы, имитирующие работу станции в компьютерной сети стандарта Ethernet и Token Ring. Имитация работы сетей, из пропускной способности.

курсовая работа [36,6 K], добавлен 24.06.2013

Понятие и особенности технологии Ethernet, алгоритм работы сети. Построение схемы сети Ethernet по принципу топологии шины. Аналитическое и имитационное моделирование базовой 10-мегабитной сети Ethernet с помощью специализированной системы GPSS Worl.

курсовая работа [268,1 K], добавлен 16.05.2013

Типовые топологии информационных сетей, методы доступа. Выбор аппаратных средств информационной сети. Правила построения сегментов Fast Ethernet и определение структуры сети, оценка конфигурации. Разработка базы данных, выбор программного обеспечения.

дипломная работа [279,8 K], добавлен 06.01.2012

Особенности технологии Token Ring. Свойство отказоустойчивости, процедуры контроля работы сети, использующие обратную связь кольцеобразной структуры. Маркерный метод доступа к разделяемой среде. Формат маркера сети Token Ring, байта управления доступом.

Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования, определяющие максимальное количество повторителей и максимальную длину сегментов каждого типа.

Физический смысл ограничения задержки распространения сигнала по сети уже пояснялся - соблюдение этого требования обеспечивает своевременное обнаружение коллизий.

Требование на минимальное межкадровое расстояние связано с тем, что при прохождении кадра через повторитель это расстояние уменьшается. Каждый пакет, принимаемый повторителем, ресинхронизируется для исключения дрожания сигналов, накопленного при прохождении последовательности импульсов по кабелю и через интерфейсные схемы. Процесс ресинхронизации обычно увеличивает длину преамбулы, что уменьшает межкадровый интервал. При прохождении кадров через несколько повторителей межкадровый интервал может уменьшиться настолько, что сетевым адаптерам в последнем сегменте не хватит времени на обработку предыдущего кадра, в результате чего кадр будет просто потерян. Поэтому не допускается суммарное уменьшение межкадрового интервала более чем на 49 битовых интервалов. Величину уменьшения межкадрового расстояния при переходе между соседними сегментами обычно называют в англоязычной литературе Segment Variability Value, SVV, а суммарную величину уменьшения межкадрового интервала при прохождении всех повторителей - Path Variability Value, PVV. Очевидно, что величина PVV равна сумме SVV всех сегментов, кроме последнего.

Расчет PDV

Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные, содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и в различных физических средах. В таблице 3 приведены данные, необходимые для расчета значения PDV для всех физических стандартов сетей Ethernet, взятые из справочника Technical Reference Pocket Guide (Volume 4, Number 4) компании Bay Networks.

База левого сегмента	База промежуточного сегмента	База правого сегмента	Задержка среды на 1 м	Максимальная длина сегмента
10Base-5	11.8	46.5	169.5	0.0866	500
10Base-2	11.8	46.5	169.5	0.1026	185
10Base-T	15.3	42.0	165.0	0.113	100
10Base-FB	-	24.0	-	0.1	2000
10Base-FL	12.3	33.5	156.5	0.1	2000
FOIRL	7.8	29.0	152.0	0.1	1000
AUI (> 2 м)	0	0	0	0.1026	2+48

Поясним терминологию, использованную в этой таблице, на примере сети, изображенной на рисунке 11.

Рис. 11. Пример сети Ethernet, состоящей из сегментов
различных физических стандартов

Левым сегментом называется сегмент, в котором начинается путь сигнала от выхода передатчика (выход Tx) конечного узла. Затем сигнал проходит через промежуточные сегменты и доходит до приемника (вход Rx) наиболее удаленного узла наиболее удаленного сегмента, который называется правым. С каждым сегментом связана постоянная задержка, названная базой, которая зависит только от типа сегмента и от положения сегмента на пути сигнала (левый, промежуточный или правый). Кроме этого, с каждым сегментом связана задержка распространения сигнала вдоль кабеля сегмента, которая зависит от длины сегмента и вычисляется путем умножения времени распространения сигнала по одному метру кабеля (в битовых интервалах) на длину кабеля в метрах.

Общее значение PDV равно сумме базовых и переменных задержек всех сегментов сети. Значения констант в таблице даны с учетом удвоения величины задержки при круговом обходе сети сигналом, поэтому удваивать полученную сумму не нужно.

Так как левый и правый сегмент имеют различные величины базовой задержки, то в случае различных типов сегментов на удаленных краях сети необходимо выполнить расчеты дважды: один раз принять в качестве левого сегмента сегмент одного типа, а во второй раз - сегмент другого типа, а результатом считать максимальное значение PDV. В нашем примере крайние сегменты сети принадлежат к одному типу - стандарту 10Base-T, поэтому двойной расчет не требуется, но если бы они были сегментами разного типа, то в первом случае нужно было бы принять в качестве левого сегмент между станцией и концентратором 1, а во втором считать левым сегмент между станцией и концентратором 5.

Рассчитаем значение PDV для нашего примера.

Левый сегмент 1: 15.3 (база) + 100 м ґ 0.113 /м = 26.6

Промежуточный сегмент 2: 33.5 + 1000 ґ 0.1 = 133.5

Промежуточный сегмент 3: 24 + 500 ґ 0.1 = 74.0

Промежуточный сегмент 4: 24 + 500 ґ 0.1 = 74.0

Промежуточный сегмент 5: 24 + 600 ґ 0.1 = 84.0

Правый сегмент 6: 165 + 100 ґ 0.113 = 176.3

Сумма всех составляющих дает значение PDV, равное 568.4.

Так как значение PDV меньше максимально допустимой величины 575, то эта сеть проходит по величине максимально возможной задержки оборота сигнала. Несмотря на то, что ее общая длина больше 2500 метров.

Расчет PVV

Для расчета PVV также можно воспользоваться табличными значениями максимальных величин уменьшения межкадрового интервала при прохождении повторителей различных физических сред (таблица 4 взята из того же справочника, что и предыдущая).

Тип сегмента	Передающий сегмент	Промежуточный сегмент
10Base-5 или 10Base-2	16	11
10Base-FB	-	2
10Base-FL	10.5	8
10Base-T	10.5	8

В соответствии с этими данными рассчитаем значение PVV для нашего примера.

Левый сегмент 1 10Base-T: дает сокращение в 10.5 битовых интервалов

Промежуточный сегмент 2 10Base-FL: 8

Промежуточный сегмент 3 10Base-FB: 2

Промежуточный сегмент 4 10Base-FB: 2

Промежуточный сегмент 5 10Base-FB: 2

Сумма этих величин дает значение PVV, равное 24.5, что меньше предельного значения в 49 битовых интервалов.

В результате, приведенная в примере сеть по всем параметрам соответствует стандартам Ethernet.

Для упрощения расчетов обычно исп справочные данные IEEE, содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах. В таблице приведены данные, необходимые для расчета значения PDV для всех физических стандартов сетей Ethernet.

Расчет заключается в вычислении задержек, вносимых каждым отрезком кабеля (приведенная в таблице задержка сигнала на 1 м кабеля умножается на длину сегмента), а затем суммировании этих задержек с базами левого, промежуточных и правого сегментов. Общее значение PDV не должно превышать 575.

PVV – уменьшение межкадрового интервала повторителями. Для расчета PVV также можно воспользоваться значениями макс. величин уменьшения межкадрового интервала при прохождении повторителей различных физических сред

Сумма величин, рассчитанных для каждого сегмента, дает значение PVV, кот д.б. < предельного значения в 49 bt.

• количество станций в сети не более 1024;

• максимальная длина каждого физического сегмента не более величины, опр в соответствующем стандарте физического уровня;

• время двойного оборота сигнала м\у двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не более 575 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 меньше, чем 96 - 49 = 47 битовых интервала.

31. Домен коллизий и логическая структуризация сетей.

Домен коллизий (ДК) – это часть Ethernet, все узлы которой распознают коллизию независимо от того в какой части этой сети коллизия возникла. Сеть Ethernet, построенная на повторителях всегда обрабатывает один ДК.

Разбить один большой ДК на более мелкие можно путем использования на линии распределения коллизий моста. При этом в случае возникновения коллизии в одном отдельном домене сигнал коллизии, распространившись по этому домену, не будет далее передаваться, т.к. порт моста отработает ситуацию коллизии так же, как это делают сетевые адаптеры узлов.

Если коллизия возникла, из-за того, что мост пытался передать через свой порт кадр в ДК, то порт моста остановит передачу и попытается его передать повторно согласно алгоритму доступа Ethernet.

Доме́н колли́зий— логический участок компьютерной сети, в котором могут происходить коллизии пакетов данных, т. е. когда два устройства, подключенные к общей среде передачи, начинают одновременно передавать данные и, в результате наложения сигналов, данные теряются. Устройства вынуждены в этом случае повторять передачу заново. Явление наиболее распространено в сетях Ethernet (а именно в сетях, использующих метод доступа CSMA/CD). Большое количество коллизий в сегменте значительно снижает производительность сети.

Домен коллизий может представлять некоторый участок коаксиального кабеля, к которому подключены несколько устройств, отдельный концентратор с подключенными к нему несколькими устройствами, или целые Ethernet-сети, построенные на основе концентраторов и повторителей.

Запоздалая коллизия — коллизия, произошедшая после задержи распространения. Такие коллизии не обнаруживаются (большинством) сетевого оборудования и приводят к потерям фреймов.

В стандарте Ethernet принято, что минимальная длина поля данных кадра составляет 46 байт (что вместе со служебными полями даёт минимальную длину кадра 64 байт, а вместе с преамбулой – 72 байт или 576 бит). В 10-мегабитном Ethernet время передачи кадра минимальной длины равно 575 битовых интервалов, следовательно, время двойного оборота должно быть меньше 57,5 мкс.

Согласно заданию, каждая подсеть образует отдельный домен коллизий. Домен коллизий – это часть сети Ethernet, все узлы которой распознают коллизию независимо от того, в какой части этой сети коллизия возникла. Поэтому расчёт PDV произведём для каждой подсети. Расчёт производиться для самого длинного пути в посети.

Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные IEEE, содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах. В таблице приведены данные, необходимые для расчета значения PDV для всех физических стандартов сетей Ethernet. Битовый интервал обозначен как bt.

Данные для расчета значения PDV

Тип сегмента	База левого сегмента, bt	База промежуточного сегмента, bt	База правого сегмента, bt	Задержка среды на 1 м, bt	Максимальная длина сегмента, м
10Base-5	11,8	46,5	169,5	0,0866	500
10Base-2	11,8	46,5	169,5	0,1026	185
10Base-T	15,3	42,0	165,0	0,113	100
10Base-FB	-	24,0	-	0,1	2000
10Base-FL	12,3	33,5	156,5	0,1	2000
FOIRL	7,8	29,0	152,0	0,1	1000
AUI (> 2 м)	0	0	0	0,1026	2+48

Рассчитаем PDV для первой подсети (10BaseT):

Левый сегмент 1: 15,3+11*0,113=16,543

Промежуточный сегмент 2: 42,0+11*0,113=43,243

Промежуточный сегмент 3: 42,0+11*0,113=43,243

Правый сегмент 4: 165,0+11*0,113=166,243

PDV=16,543+43,243+43,243+166,243=269,272 битовых интервала.

Рассчитаем PDV для второй подсети (10BaseT):

Левый сегмент 1: 15,3+22,2*0,113=17,8086

Промежуточный сегмент 2: 42,0+22,2*0,113=44,5086

Промежуточный сегмент 3: 42,0+22,2*0,113=44,5086

Правый сегмент 4: 165,0+22,2*0,113=167,5086

PDV=17,8086+44,5086+44,5086+167,5086=274,334 битовых интервала.

Рассчитаем PDV для третьей подсети (10BaseT):

Расчет совпадает с расчетом для первой подсети, следовательно, PDV=269,272 битовых интервала.

Рассчитаем PDV для четвертой подсети (10BaseT):

Расчет совпадает с расчетом для первой подсети, следовательно, PDV=269,272 битовых интервала.

Рассчитаем PDV для пятой подсети (10BaseF):

Левый сегмент 1: 12,3+222,2*0,1=34,52

Промежуточный сегмент 2: 33,5+222,2*0,1=55,72

Промежуточный сегмент 3: 33,5+222,2*0,1=55,72

Правый сегмент 4: 156,5+222,2*0,1=178,72

PDV=34,52+55,72+55,72+178,72=324,68 битовых интервала.

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

Для расчета PVV воспользуемся значениями максимальных величин уменьшения межкадрового интервала при прохождении повторителей различных физических сред, рекомендованными IEEE.

Сокращение межкадрового интервала повторителями

Тип сегмента	Передающий сегмент, bt	Промежуточный сегмент, bt
10Base-5 или 10Base-2	16	11
10Base-FB	-	2
10Base-FL	10,5	8
10Base-T	10,5	8

В соответствии с этими данными рассчитаем значение PVV для подсетей.

Первая, вторая, третья, четвертая подсеть.

Левый сегмент 1: 16.

Промежуточный сегмент 2: 11.

Промежуточный сегмент 3: 11.

PVV=38 – это меньше предельного значения в 49 битовых интервалов.

Левый сегмент №1: 10,5.

Промежуточный сегмент №2: 8.

Промежуточный сегмент №3: 8.

PVV=26,5 – это меньше предельного значения в 49 битовых интервалов.

Все полученные подсети соответствуют стандартам Ethernet по всем параметрам, связанным с длинами сегментов, количеством повторителей, временем двойного оборота и уменьшением межкадрового интервала повторителями.

Семейство технологий Ethernet.

Модификации Ethernet.

Варианты соединения	Скорость
Ethernet	Коаксиальный кабель, оптика, витая пара	10 Мб/с
Fast Ethernet	Оптика, витая пара	100 Мб/с
Gigabit Ethernet	Оптика, витая пара	1 Гб/с
10G Ethernet	Оптика, витая пара	10 Гб/с

Как мы и отметили сразу, различаются, в первую очередь, скорость передачи данных и тип используемого кабеля. На заре развития Ethernet использовались исключительно коаксиальные кабели, и лишь затем появились варианты с витой парой и оптикой, что привело к значительному расширению возможностей. К примеру, использование витой пары дает одновременно:

Ethernet (10 Мб/с)
10Base-2
10Base-5
10Base-T
10Base-F
10Base-FL

При этом различная физическая реализация подключения (разные кабели) приводят к возможности использования разных топологий сети. Для 10Base-5 максимально топорно:

А вот 10Base-T уже может использовать полнодуплексную передачу данных:

Здесь, как видите присутствует устройство под названием сетевой концентратор. Поэтому небольшое лирическое отступление на эту тему.

Зачастую термины сетевой концентратор, сетевой коммутатор и маршрутизатор перемешиваются и могут использоваться для описания одного и того же. Но строго говоря, все эти три термина относятся к абсолютно разному типу устройств:

Сетевой концентратор (хаб) работает на 1-м (физическом) уровне модели OSI и ретранслирует сигнал с одного входящего порта, на несколько исходящих. На этом его функционал заканчивается.
Сетевой коммутатор (свитч) работает на 2-м (канальном уровне). Здесь также происходит передача данных от одного устройства нескольким, но при этом коммутатор анализирует кадры на предмет MAC-адреса получателя и передает пакет только тому узлу, которому он адресован(!). Адресацию и структуру кадров подробно разберем чуть ниже.
Маршрутизатор же и вовсе работает на 3-м уровне (сетевом) модели OSI.

Кадр Ethernet.

Вся передаваемая информация поделена на пакеты/кадры, имеющие следующий формат:

Рассмотрим блоки подробнее:

Все поля, кроме поля данных, являются служебными.

При этом контрольная сумма в данном случае никоим образом не может помочь в устранении ошибки, она только сигнализирует о ее наличии. В результате принятый кадр целиком считается некорректным. Это, в свою очередь, приводит к необходимости передать ошибочный кадр еще раз.

При работе он позволяет идентифицировать все устройства в сети и определить, какому именно из них предназначен тот или иной кадр данных. Распределением MAC-адресов занимается регулирующий комитет IEEE Registration Authority, именно сюда производитель сетевого устройства должен обращаться для выделения ему некоего диапазона адресов, которые он сможет использовать для своей продукции.

И на этой ноте заканчиваем вводную теоретическую часть по Ethernet, в дальнейшем приступим к практическому использованию в своих устройствах. До скорого!

Читайте также: