Под размером сети в данном случае понимается как количество объединяемых в сеть компьютеров, так и расстояния между ними. Под структурой сети понимается способ разделения сети на части (сегменты), а также способ соединения этих сегментов между собой.
Предприятие состоит из 2 зданий, каждое из которых занимает 3 этажа по 6 комнат, каждый этаж представляет собой отдельное подразделение, в каждом из которых по 6 рабочих групп. В этом случае можно построить сеть следующим образом (Рисунок 2.1.1).
Рисунок 2.1.1 – Структура сети одного здания (С – серверы подразделений, К – концентраторы, Ком – коммутаторы)
Рабочие группы занимают по 1 комнате, их компьютеры (13 в каждой) объединены между собой концентраторами. Подразделения занимают один этаж и включают в себя 6 рабочих групп и сервер подразделения, они объединены коммутатором, для связи с другими подразделениями также используется коммутатор. Общая сеть предприятия, включающего 2 однотипных здания с вышеуказанной структурой, объединена двуточечным соединением напрямую.
В данной ситуации области коллизий (зоны конфликта) сети будут включать в себя сегменты, расположенные в комнатах каждой рабочей группы, и сегмент, связывающий концентратор рабочей группы с коммутатором подразделения. Широковещательные области будут включать в себя все сегменты сети каждого подразделения, сегмент, связывающий два коммутатора, и сегмент, связывающий коммутатор, соединяющий этажи здания, с коммутатором предприятия.
Оценка конфигурации сети
При выборе конфигурации сети FastEthernet, состоящей из сегментов различных типов, возникает много вопросов, связанных прежде всего с максимально допустимым размером (диаметром) сети и максимально возможным числом различных элементов. Сеть будет работоспособной только в том случае, если максимальная задержка распространения сигнала в ней не превысит предельной величины.
Для получения сложной конфигурации сети FastEthernet из отдельных сегментов были использованы концентраторы двух типов:
§ репитерные концентраторы, которые представляют собой набор репитеров и никак логически не разделяют сегменты, подключенные к ним;
§ коммутаторы, которые передают информацию между сегментами, но не передают конфликты с сегмента на сегмент.
Таким образом, применение репитерного концентратора не разделяет зону конфликта, в то время как каждый коммутирующий концентратор делит зону конфликта на части. В случае коммутатора оценивать работоспособность надо для каждой части сети отдельно, а в случае репитерных концентраторов надо оценивать работоспособность всей сети в целом.
Для определения работоспособности сети FastEthernet стандарт IEEE 802.3 предлагает две модели, называемые TransmissionSystemModel 1 и TransmissionSystemModel 2. При этом первая модель основана на нескольких несложных правилах, а вторая использует систему точных расчетов. Первая модель исходит из того, что все компоненты сети (в частности, кабели) имеют наихудшие из возможных временные характеристики, поэтому она всегда дает результат со значительным запасом. Во второй модели можно использовать реальные временные характеристики кабелей, поэтому ее применение позволяет иногда преодолеть жесткие ограничения модели 1.
Расчет по модели 1
Сеть максимальной конфигурации для витой пары показана на рисунке 2.2.1.
Рисунок 2.2.1 – Максимальная конфигурация сети Fast Ethernet для витой пары
Все проведенные провода удовлетворяют требованием по длине, то есть при витой паре 100BaseTX не более 100 метров на сегмент. Так же было выполнено требование по максимальной длине кабеля на этаже в 70 метров.
Расчет по модели 2
Вторая модель основана на вычислении суммарного двойного времени прохождения сигнала по сети. Для вычисления полного двойного (кругового) времени прохождения для сегмента сети необходимо умножить длину сегмента на величину задержки на метр, т.е. задержки сегментов, входящих в путь максимальной длины, надо просуммировать и прибавить к этой сумме величину задержки для приемопередающих узлов двух абонентов и величины задержек для всех концентраторов, входящих в данный путь.
Максимальный путь составляют 2 сегмента А и 2 сегмента В. Этот путь включает в себя два 10-метровых, два 35-метровых сегмента 100Base-TX категории 5. Произведем расчет работоспособности сети.
1) Для двух 10-метровых сегментов высчитываем задержку, умножая 1,112 (задержка на метр) на длину кабеля: 2 * 1,112 * 10 = 22,24 битовых интервалов.
2) Для двух 35-метровых сегментов: 2 * 1,112 * 35 = 77,84 битовых интервалов.
3) Берем из таблицы задержку для двух абонентов ТХ: 100 битовых интервалов.
4) Берем из таблицы величину задержки трех репитеров (концентраторов) класса I: 3 * 140 = 420 битовых интервалов.
5) Суммируем все перечисленные задержки и получаем: 22,24 + 77,84 + 100 + 420 = 620,08 битовых интервала.
620,08 больше 512, следовательно, данная сеть будет не работоспособна.
Заменим концентратор коммутатором, проверим работоспособность сети.
Рисунок 2.2.1 – Максимальная конфигурация сети FastEthernet для витой пары с коммутатором
Расчет по модели 1
Все проведенные провода удовлетворяют требованием по длине, то есть при витой паре 100BaseTX не более 100 метров на сегмент. Так же было выполнено требование по максимальной длине кабеля на этаже в 70 метров.
Расчет по модели 2
1) Для двух 10-метровых сегментов высчитываем задержку, умножая 1,112 (задержка на метр) на длину кабеля: 2 * 1,112 * 10 = 22,24 битовых интервалов.
2) Для двух 35-метровых сегментов: 2 * 1,112 * 35 = 77,84 битовых интервалов.
3) Берем из таблицы задержку для двух абонентов ТХ: 100 битовых интервалов.
4) Берем из таблицы величину задержки репитера (концентратора) класса I:
140 битовых интервалов.
5) Суммируем все перечисленные задержки и получаем: 22,24 + 77,84 + 100 + 140 = 340,08 битовых интервала.
340,08 меньше 512, следовательно, данная сеть будет абсолютно работоспособна.
Так как при использовании концентратора сеть становится неработоспособной, то оптимальным будет вариант использования коммутатора для объединения рабочих групп.