сети1

5

Томский межвузовский центр дистанционного образования

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники(ТУСУР)

Кафедра радиосвязи, радиовещания и телевидения

Контрольная работа№1

По дисциплине «Системы и сети передачи дискретных сообщений»

(Учебное пособие «Сети передачи данных» автор Пуговкин А.В.,2005 г.)

Вариант57

Выполнила:

27 марта 2009 года

г. Новый Уренгой

2009г

Задание:

Задана схема составной сети передачи данных Ni и пропускные способности V_к на некоторых ее участках.

Вариант задания - 57

Выполнить:

1. Разбить схему СПД на простейшие составляющие Mj (j = 1,2,3….).

Дать характеристику каждой составляющей.

2. Для заданной простейшей сети Mj:

• описать состояние с помощью семиуровневой модели взаимодействия открытых систем;

• выбрать технологии и протоколы для всех уровней;

• определить максимальный размер сети;

• определить максимальное количество станций;

• привести пример MAC адресов сетевых станций (компьютеров и т.д.);

• рассчитать максимальную задержку пакетов.

Заданы скорости:

V1=10 Mбит/с;

V2=100 Mбит/с;

V3=10 Mбит/с.

Решение:

1. Схему можно разбить на три составляющие:

M₁, М₃ – активная звезда.

В центре активной звезды стоит коммутатор, который наделен функциями управления: дает разрешение на передачу, осуществляет адресное соединение и т.д.

M₂ – шина на коммутаторах.

Топология «шина» – одна из первых, когда к общей линии на некотором расстоянии друг от друга подключены компьютеры. Поскольку между ними нет никакой развязки в определенный момент времени осуществлять передачу данных может только один абонент, который выходит на передачу, убедившись, что линия свободна. Все остальные прослушивают линию, дожидаясь, когда она освободится.

2. Сеть M₁ активная звезда, в которой находится коммутатор. Входные порты коммутатора имеют пропускную способность 10 Mбит/с, а выходные 100 Mбит/с.

Здесь разумно выбрать технологию Fast Ethernet.

Fast Ethernet работает со скоростью 100 Мбит/с в то время как Ethernet 10 Мбит/с.

Fast Ethernet это продолжение технологии Ethernet. Все изменения произошли на физическом уровне. Они вызваны тем, что при увеличении скорости передачи информации в 10 раз и сохранении длины сегмента 100 м, надо компенсировать увеличившиеся за счет расширения полосы частот затухание сигнала.

На первом (физическом) уровне ЭМВОС могут быть выбраны следующие варианты:

1. Витая пара категории 3 ( UTP-3)

Частотный диапазон такого кабеля составляет 16 МГц. Передача сигнала проводиться по трем парам сразу, четвертая используется для прослушивания сети.

2. Витая пара категории 5 ( UTP-5)

Обеспечивает полосу пропускания 100 МГц.

3. Многомодовый волоконооптический кабель (описать).

В многомодовых кабелях во внутреннем проводнике одновременно существует несколько световых лучей, отражающихся от внешнего проводника под разными углами. Угол отражения луча называется модой луча. В многомодовых кабелях с плавным изменением коэффициента преломления режим распространения ка­ждой моды имеет сложный характер. Интерференции лучей разных мод ухудша­ет качество передаваемого сигнала, что приводит к искажениям передаваемых импульсов в многомодовом оптическом волокне. Многомодовые кабели проще изготавливать, поэтому они дешевле одномодовых, но и их характеристики су­щественно хуже, чем одномодовых. В результате многомодовые кабели исполь­зуются в основном для передачи данных на небольшие расстояния (до 300-2000 м) на скоростях не более 1 Гбит/с, а одномодовые — для передачи данных со сверх­высокими скоростями в несколько десятков гигабит в секунду (а при использо­вании технологии DWDM — до нескольких терабит в секунду), на расстояниях от нескольких километров (локальные и городские сети) до нескольких десятков и даже сотен километров (дальняя связь).

Второй канальный уровень разделяется на два подуровня:

- MAC (Media Access Control)

Уровень MAC появился из-за существования в локальных сетях разделяемой сре­ды передачи данных. Именно этот уровень обеспечивает корректное совместное использование общей среды, предоставляя ее в соответствии с определенным ал­горитмом в распоряжение того или иного узла сети. В современных локальных сетях получили распространение несколько протоколов уровня MAC, реализую­щих различные алгоритмы доступа к разделяемой среде. Эти протоколы полно­стью определяют специфику таких технологий, как Ethernet, Fast Ethernet, Giga­bit Ethernet, Token Ring, FDDI, lOOVG-AnyLAN.

После того как доступ к среде получен, ею может пользоваться более высокий уровень — уровень LLC, организующий передачу логических единиц данных, кадров информации, с различным уровнем качества транспортных услуг.

- LLC

Уровень LLC отвечает за передачу с различной степенью надежности кадров дан­ных между узлами, а также реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем. Именно уровень LLC принимает запрос от сетевого про­токола на выполнение транспортной операции канального уровня с тем или иным качеством. Протокол LLC поддерживает несколько режимов работы, от­личающихся наличием или отсутствием процедур восстановления кадров в случае их потери или искажения, то есть отличающихся качеством транспорт­ных услуг.

Для технологии Fast Ethernet максимальный размер сети определяется средой передачи и режимом работы. В случае витой пары 5 категории максимальное расстояние от станции до коммутатора определяется затуханием сигнала и составляет 100 м. Для оптоволокна максимальное расстояние «станция-коммутатор» также определяется затуханием и составляет 2000 м.

В случае витой пары третей категории (интерфейс 100 Base T4) реализуется полудуплексный режим работы, и максимальное расстояние будет 100 м.

Максимальное количество станций, подключаемых к коммутатору, определяется количеством его портов, которое колеблется от 8 до 32, максимальная задержка пакетов суммируется как задержка в кабеле t_к и задержка в коммутаторе t_s.

t_{3 =} t_k + t_s = L * V + t_s.

В нашем случае (для интерфейсов T_x и F_x) t₃ = 50 ВT,

t₃ = 0,55 * 100 =55 ВT для T_x,

t₃ = 0,5 *2000 =1000 BT для S_x.

При этих расчетах учитываем только время прохождения в одном направлении.

Приведем пример MAC адреса сетевой карты, он содержит 48 бит.

2 бита 22 бита 24 бита

Первые 2 бита содержит комбинацию 00, это означает, что адрес индивидуальный и присвоен производителем сетевой карты. Остальные могут быть произвольными.

Например:

00 0001110110001010110110 001011111100111111000111

2 22 24

Запишем этот адрес в шестнадцатеричном исчислении: 762B6. 2FCFC7.