Национальный Исследовательский Ядерный Университет «МИФИ»
Кафедра « Микро- и наноэлектроники №27»
Отчет по домашнему заданию №4
по курсу «Сети-10»
«Лвс типа en/fen/gen на коммутаторах»
Выполнил студент группы А9-09
Бекштрев Е.В.
Преподаватель: Лапшинский В.А.
2010 год
Задача №1.
Генезис физических сред передачи для сетей в технологии Ethernet
Первый стандарт Ethernet (EN) был создан для «толстого» коаксиального кабеля (КК), потом для «тонкого». Потом в качестве разделяемой среды передачи стали использовать кабели витой пары (ВП). Одновременно стандарты IEEE предусматривали использование в качестве физической среды передачи данных оптоволокно или оптоволоконные кабели.
Одной из причин перехода от КК к ВП был большой расход меди и, соответственно, большой вес КК. Это, не считая высокой, хотя и исторически приемлемой цены первых ЛВС. Вероятно, в настоящее время можно теоретически рассмотреть возможность создания и использования в ЛВС (и не только!) кабелей из проводящих углеродных нанотрубок (УНТ).
А) Оцените и сравните примерный вес бухт кабелей различных типов из меди (КК, ВП), оптоволокна и УНТ длиной 1000 м для сети, построенной на коммутаторах по технологии Ethernet:
- «толстого» КК и «тонкого» КК;
- «желтого КК»;
- 4-х парного кабеля ВП категорий 5-7, UTP/STP для внутренней разводки ЛВС в помещениях;
- 25-100-х парных кабелей ВП категорий 6-7 UTP/STP для магистралей;
- много- и одномодовых ОК;
- УНТ.
Б) Оцените, какие «веса» приходилось переносить специалистам и техникам с модной профессией/специальностью «установщиков» первых ЛВС в прошлом. Какие бухты (из УНТ!) будут перемещать роботы в будущем. Или сети будут исключительно беспроводными? Поясните свое мнение.
В) Изобразите генезис физических сред сетей (с течением времени и в виде рисунка) по полученным весам бухт с сетевыми кабелями.
Решение
А) Примерный вес кабеля (1000м = 1км
- «тослстый КК» (RG-11): 140 кг;
- «тонкий Ethernet» (RG-58): 38 кг;
- «желтый КК» (RG-8): 128 кг;
- 4-парный кабель (U/UTP Cat6e 4х2х0,57): 46.2 кг;
- 25-парный кабель (UTP25-C5-SOLID-OUTDOOR): 170 кг;
- 50-парный кабель (UTP50-C5-SOLID-OUTDOOR): 340 кг;
- 100-парный кабель (UTP100-C5-SOLID-OUTDOOR): 571 кг;
- Многомодовый волокно-оптический кабель: 15.4 кг;
Б) Как видно из приведенных выше данных, раньше «установщикам» сетей приходилось переносить достаточно большие веса, в начале развития сетевых технологий, когда использовались КК, люди, работающие в такой профессии наверное могли, не посещая спортзала, спокойно участвовать в соревнованиях по боди-билдингу. Но с годами погонная масса кабелей уменьшилась, однако, попутно с уменьшением массы кабелей улучшились характеристики сред передачи данных, такие как: увеличение полосы пропускания (а как следствие увеличение скорости передачи данных по сетям), также велась борьба с наводками в кабелях ( витая пара).
В) По полученным в пункте А значениям, а также сделав предположения о легковесности УНТ-кабелей был построен генезис физических сред сетей, представленный на рис.1.
Генезис физических сред сетей
Задача №2
Имеется пять 4-х портовых концентраторов в древовидной структуре сети, например, LAN Ethernet (рис). Если обозначать концентраторы слева-направо, то третий хаб - "корневой". Порты пронумерованы от 0-го до 18-го. В структуре обозначены также узлы (компьютеры) сети А, В, С и D.
Рис.2. Древовидная структура сети.
А и В подключены к портам 5-го концентратора (хаба нижнего уровня справа), С - к порту 4-го (левого хаба), а D – к порту 1-го коммутатора.
Предлагается заполнить табличку, в которой нужно указать (и пояснить!), на каких портах устройств появится кадр, передаваемый А --> В, А --> С и А --> D в случаях, когда:
- все устройства концентраторы;
- все, кроме корневого хабы, а корневое устройство – коммутатор;
- все устройства - коммутаторы.
Решение
Решение данной задачи предлагается представить в виде таблицы (табл.2-4). Будет построено 3 таблицы, по таблице на каждый вариант реализации сети.
-все устройства концентраторы (это сетевые устройства, предназначенные для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Концентратор работает на физическом уровне сетевой модели OSI, повторяет приходящий на один порт сигнал на все активные порты. [4]);
Таблица 2. 1 Все устройства концентраторы.
-
Порт
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Напр-е
А-->B
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
А-->C
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
А-->D
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
- все, кроме корневого хабы, а корневое устройство – коммутатор (концентратор –это устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегмента сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю.[5]);
Таблица2.2. Все, кроме корневого хабы, а корневое устройство – коммутатор.
-
Порт
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Напр-е
А-->B
A
A
A
A
A
A
A
A
A
А-->C
A
A
A
A
A
A
A
A
A
А-->D
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
- все устройства коммутаторы;
Таблица 2.3 Все устройства коммутаторы.
-
Порт
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Напр-е
А-->B
A
А
А-->C
A
A
A
A
А-->D
A
A
А
А
A
A
A
A
A
A