Расчет сети доступа на базе Fast Ethernet
В данном курсовом проекте мы рассматриваем расчет компьютерной сети доступа на базе Fast Ethernet.
Ethernet - это сетевой стандарт, который определяет, что центральный компьютер или устройство в сети (узлы) не должны контролировать, когда могут передаваться данные; то есть каждый узел пытается передать данные, когда он определяет, что сеть способна принимать сообщения. Если два компьютера в сети Ethernet пытаются отправить данные одновременно, происходит столкновение, и компьютеры должны попытаться отправить свои сообщения снова.
Ethernet основан на топологии шины, но сети Ethernet могут быть подключены по схеме звезды. Стандарт Ethernet определяет рекомендации по физической конфигурации сети, например, кабели, сетевые карты и узлы. Сегодня Ethernet является самым популярным стандартом локальной сети,
поскольку он относительно недорог и прост в установке и обслуживании.[4]
Fast Ethernet — спецификация IEЕЕ 802.3 (группа стандартов семейства «Института инженеров электротехники и электроники», касающихся локальных вычислительных сетей (LAN) и сетей мегаполисов (MAN)) официально принятая 26 октября 1995 года определяет стандарт протокола канального уровня для сетей, работающих при использовании как медного, так и волоконно-оптического кабеля со скоростью 100 Мб/с. Платформа будет содержать три рабочие станции КГ1, КГ2, ГК3 по i компьютеров в каждой группе и j компьютеров в каждой подгруппе, каждая из которых соединена с коммутатором. Один из портов коммутатора через SHDSL-модем (англ. Single-pair High-speed, однопарный высокоскоростной, DSL - англ. Digital subscriber line, цифровая абонентская линия) подключен к сети доступа.[2][3]
В данном курсовом проекте, при выборе нашим поставщиком оборудования компанию Intel, мы опирались на следующие достоинства их оборудования, которые являются привлекательными в соотношении цена/качество:
Высокая производительность при работе с программами;
Относительно низкое энергопотребление;
Имеется большое количество оптимизированных программ и приложений под оборудование;
Сравнительно хорошая производительность приложений, в отличие от аналогов других поставщиков;
Стабильность в работе. (Приложение Б)
Раздел 2. Исходные данные
Численность
компьютеров в группах составляет:
=144
шт.,
=34
шт.,
=67
шт.
Протяженность
соединительных линий:
Значение параметров, характеризующие различные виды трафиков, представлена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Параметры, характеризующие различные виды трафиков
Расчет интенсивностей потоков передачи кадров определяем суммарное число компьютеров в сети по формуле:
Для определения возможных ограничений производится расчет интенсивностей потоков передачи информации, задержек ее передачи и оценивается устойчивость работы сети.[5][6]
Число компьютеров в i группе, обслуживающих трафик, типа S (S=a, v, d) определяется по формуле:
где
доля
компьютеров, обслуживающих трафик типа
S,
для
трафика типа a
и d
считаем
=1,
для трафика типа v
считаем
= 0,1. Результаты расчетов заносим в
таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Результаты расчетов числа компьютеров в группах.
Вид трафика, S |
Номер группы абонентов |
||
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем среднее значение длительности кадров для различного типа трафика S (S = a, v, d) (с учетом протокольной избыточности) по формуле:
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 – Результаты расчетов средней длительности кадров для различного типа трафика.
-
Вид трафика,S
Среднее значение длительности кадров
(дБ)
, (кадр/с)
, (Мбит/с)
Максимально возможная интенсивность передачи кадров от одного абонента для различного типа трафика S (S=a, v, d) определяется по формуле:
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.4.
Таблица 2.4 – Результаты расчетов максимально возможной интенсивности передачи кадров.
-
Вид трафика,S
Максимально возможная интенсивность передачи кадров
, (дБ)
, (кадр/с)
, (Мбит/с)
Определяем коэффициент пачечности (отношение пиковой скорости, к средней скорости за больший интервал времени) для различных типов трафика типа S (S=a, v, d) по формуле:
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.5.
Таблица 2.5 – Результаты расчетов коэффициента пачечности.
-
Вид трафика, S
Коэффициент пачечности
, (дБ)
, (кадр/с)
, (Мбит/с)
Определяем значения средних интенсивностей поступления кадров для различных типов трафика типа S (S=a, v, d) от одного компьютера по формуле ниже. Результаты расчетов заносим в таблицу 2.6.
Таблица 2.6 – Результаты расчетов средних интенсивностей поступления кадров.
-
Вид трафика, S
Средняя интенсивность поступления кадров
, (дБ)
, (кадр/с)
, (Мбит/с)
Определяем для каждой компьютерной группы i (i=1,2) математическое ожидание интенсивностей потока кадров типа S (S=a, v, d) по формуле:
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.7.
Таблица 2.7 – Результаты расчетов математического ожидания интенсивностей поступления кадров по группам.
Вид трафика |
Результаты расчетов математического ожидания интенсивностей поступления кадров по группам |
||
1 |
2 |
3 |
|
, (дБ) |
|
|
|
, (кадр/с) |
|
|
|
, (Мбит/с) |
|
|
|
Примем значение коэффициента тяготения трафика от группы i (i=1,2) в сторону модема равным 0,2 кадр/с. Тогда интенсивность потоков трафика типа S (S=a, v, d), поступающего от i компьютерной группы в сторону модема определим по формуле:
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.8.
Таблица 2.8 – Результаты расчетов интенсивности потоков трафика, поступающего от i компьютерной группы в сторону модема.
-
Вид трафика
Номер группы абонентов, i
1
2
3
,
,
(кадр/с)
,
(Мбит/с)
Определим коэффициент симметричности трафика по формуле:
Согласно принятым значениям коэффициентов симметричностей определяем значения интенсивностей трафика типа S (S=a, v, d), поступающего от модема в сторону каждой из компьютерных групп определим по формуле:
Таблица 2.9 – Результаты расчетов значения интенсивностей трафика, поступающего от модема в сторону каждой из компьютерных групп
Вид трафика |
Номер группы абонентов, i |
||
1 |
2 |
3 |
|
,
|
|
|
|
, (кадр/с) |
|
|
|
, (Мбит/с) |
|
|
|
Определяем значения коэффициентов тяготения между компьютерными группами для трафика типа S (S=a, v, d) по формуле:
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.10.
Таблица 2.10 - Результаты расчетов значения коэффициентов тяготения между компьютерными группами.
Вид трафика |
Номер группы абонентов, i |
||
1 |
2 |
3 |
|
, (дБ) |
|
|
|
, (кадр/с) |
|
|
|
, (Мбит/с) |
|
|
|
Поскольку
приняты равными 0,2 кадр/с,
независимо от вида трафика, значения
соответствующих коэффициентов для всех
видов трафика получаются одинаковыми,
а матрица коэффициентов несимметричной.
Определяем интенсивности взаимных потоков для трафика типа S (S=a, v, d) между компьютерными группами по формуле:
Таблица 2.11 - Результаты расчетов интенсивности взаимных потоков
N, i |
Вид траф. |
Номер группы, i |
||||
1 |
2 |
3 |
||||
1 |
, (дБ)
|
|
|
|
||
2 |
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|||
1 |
, (кадр/с) |
|
|
|
||
2 |
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|||
1 |
, (Мбит/с) |
|
|
|
||
2 |
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|||
Определяем интенсивности трафика для трафика типа S (S=a, v, d), исходящего с выходов коммутатора к компьютерным группам по формуле:
Таблица 2.12 - Результаты расчетов значения интенсивности трафика, исходящего с выходов коммутатора к компьютерным группам
-
Вид трафика
Номер группы абонентов, i
1
2
3
,
(дБ)
,
(кадр/с)
,
(Мбит/с)
Интенсивность потоков кадров для трафика типа S (S=a, v, d), поступающих на общую шину сегмента i-ой компьютерной группы или сегмента, подключаемого к модему, определяем по формуле:
Таблица 2.13 - Результаты расчетов значения интенсивности потоков, поступающих на общую шину
-
Вид трафика, S
Номер группы абонентов, i
1
2
3
,
(дБ)
,
(кадр/с)
,
(Мбит/с)
