3. Расчет предлагаемого сетевого решения на соответствие требованиям используемого стандарта

Расчет производительности ЛВС

3.1 Методика расчёта производительности лвс

При конфигурировании сети Ethernet между конечными компьютерами разрешается использовать не более 4 концентраторов, 5 отрезков кабелей и 3-х нагруженных сегментов. Нагруженным сегментом называется концентратор с подключенными к нему компьютерами. Не нагруженным сегментом называется концентратор только с подключенными к нему другими концентраторами.

Это правило носит название «правило 5-4-3». Важным показателем работоспособности сети является коэффициент загрузки сегмента сети S:

(3.1)

где P — количество компьютеров в сегменте сети

m_i — количество кадров в секунду, отправляемых в сеть i-м узлом;

f — максимально возможная пропускная способность сегмента, равная, как было указано выше 14880 кадр/с.

Имитационное моделирование сети Ethernet и исследование её работы с помощью анализаторов протоколов показали, что при коэффициенте загрузки S>0,5 начинается быстрый рост числа коллизий и, соответственно, увеличивается время ожидания доступа к сети.

Рекомендуемая величина коэффициента загрузки S для сети, использующих стандарт Ethernet, должна быть:

S0,3

Экспериментальные данные показали, что каждый из компьютеров передаёт в сеть в среднем от 500 до 1000 кадров в секунду. Таким образом, коэффициент загрузки сегмента равен [17]:

3.2 Расчёт производительности разрабатываемой сети

Рассчитаем коэффициент загрузки сегмента (S) для разрабатываемой сети организации. Согласно ПРИЛОЖЕНИЮ В сегмент будет нагруженным, т.к. компьютеры подключены к коммутатору. Коэффициент загрузки сегмента рассчитывается по формуле, приведённой в 3 главе, подпункта 3.1.1.

Полученные данные свидетельствуют о том, что коэффициент загрузки сегмента сети не превышает рекомендуемое значение 0.3, соответственно, время ожидания будет очень низким.

3.3 Расчет локальной вычислительной системы на соответствие требованиям стандарта для выбранной технологии

Методика расчёта PDV

После расчета коэффициент загрузки сети Ethernet рассчитываются значения PDV, удовлетворяющего условию:

PDV  575

Общее значение PDV равно сумме всех значений PDV_i на каждом участке, а значение PDV_i равно сумме задержек, вносимой i- базой сегмента и задержкой, вносимой кабелем:

PDV =  PDV_i , (3.2)

где PDVi = t_i базы + t_i кабеля

В свою очередь:

t_i кабеля = L_i x bt_i (3.3)

В таблице 3.1 приведены значения затуханий, для расчета PDV вносимые элементами сети в битовых интервалах bt. Интервалы bt приведены в таблице уже умноженные на 2, т.к. высчитывается двойное время оборота сигнала (по определению PDV).

Таблица 3.1 - Значения затуханий, для расчета PDV вносимые элементами сети в битовых интервалах bt

Тип сегмента	База левого сегмента, bt	База промежуточного сегмента	База правого сегмента	Задержка среды на 1 м
		сегмента, bt	сегмента, bt
10Base-5	11,8	46,5	169,5	0,0866
10Base-2	11,8	46,5	169,5	0,1026
10base-T	15,3	42	165	0,113
10Base-F	12,3	33,5	156,5	0,1

В таблице 3.2 приведены значения затуханий, для расчета PDV.

Таблица 3.2 - Значения затуханий, для расчета PDV

Тип сегмента	Левый сегмент, bt	Промежуточный сегмент,bt
10Base-5	16	11
10Base-2	16	11
10base-T	10,5	8
10Base-F	10,5	8

В таблицах используются понятия левый сегмент, правый сегмент и промежуточный сегмент. Кроме затуханий, вносимых физическими линиями связи, подключенные к концентраторам, сегменты вносят собственные задержки, называемые базами.

Левым сегментом называется сегмент, в котором начинается путь сигнала от выхода передатчика конечного узла. Затем сигнал проходит через промежуточные сегменты и доходит до приемника 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.

Расчёт PDV

Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные, содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и в различных физических средах. В таблице 3.3 приведены данные, необходимые для расчета значения PDV для всех физических стандартов сетей Ethernet и Fast Ethernet , взятые из справочника Technical Reference Pocket Guide (Volume 4, Number 4) компании Bay Networks.

Таблица 3.3 - Значения PDV для всех физических стандартов сетей Ethernet и Fast Ethernet

Тип сегмента	База левого сегмента	База промежуточного сегмента	База правого сегмента	Задержка среды на 1 м	Максимальная длина сегмента
10Base-5	11.авг	46.5	169.5	0.0866	500
10Base-2	11.авг	46.5	169.5	0.1026	185
10Base-T	15.мар	42.0	165.0	0.113	100
10Base-FB	-	24.0	-	0.1	2000
10Base-FL	12.мар	33.5	156.5	0.1	2000
FOIRL	07.авг	29.0	152.0	0.1	1000
AUI (> 2 м)	0	0	0	0.1026	2+48

Рассчитаем значение PDV для бакалаврской работы:

1. Левый сегмент 1: 15.3 (база) + 40м * 0.113/м = 19,8

2. Промежуточный сегмент 2: 42 + 30м * 0.113/м = 45,4

3. Промежуточный сегмент 3: 42 + 2м * 0.113 = 42,2

4. Промежуточный сегмент 4: 42 + 5м * 0.113 = 42,6

5. Промежуточный сегмент 5: 42 + 3м * 0.113 = 42,3

6. Промежуточный сегмент 6: 42 + 2м * 0.113 = 42,2

7. Промежуточный сегмент 7: 42 + 2м * 0.113 = 42,2

8. Правый сегмент 8: 165 + 2 * 0.113 = 165,2

Таким образом, PDV сети равно:

PDV=19.8+45.4+42.2+42.6+42.3+42.2+42.2=441.9

Так как значение PDV меньше максимально допустимой величины 575, то эта сеть соответствует требованиям по величине максимально возможной задержки оборота сигнала.