На практике репитерные концентраторы применяются гораздо чаще, так как они проще и дешевле. При выборе сложной конфигурации Ethernet стандарт 802.3 рекомендует использовать две модели:

1. Модель в виде набора правил, которые необходимо соблюдать при соединении отдельных компьютеров и сегментов;

2. Числовая модель на основе подсчета временных характеристик.

Модель правила 5-4-3:

1. Репитер или концентратор, подключенный к сегменту, снижает на единицу максимальное число подключаемых к нему абонентов;

2. Полный путь между двумя любыми абонентами должен включать в себя не более пяти сегментов, четырех концентраторов (репитеров) и двух трансиверов и при этом только к трем сегментам могут подключаться абоненты, а остальные сегменты должны просто связывать между собой концентраторы (репитеры);

3. Если путь между абонентами состоит из четырех (или менее) сегментов и трех концентраторов (репитеров), то ко всем сегментам могут подключаться компьютеры.

Примеры построения сети Ethernet с использованием правил 1 и 2.

Пример 1.

Пример 2.

Числовая модель:

В этой модели применяется две системы расчетов:

1. Расчет двойного времени прохождения сигнала по сети:

2. Расчет межкадрового (межпакетного) временного интервала.

Расчет двойного времени прохождения сигналов по сети.

При расчете используются понятия: начальный сегмент, промежуточный сегмент и конечный сегмент. Промежуточных сегментов может быть несколько, а начальный и конечный сегменты при разных расчетах могут меняться местами.

Для расчетов используются величины задержек, представленные в таблице.

Двойное время прохождения сигнала по сети

(время выражено в битовых интервалах).

Тип сегмента Ethernet	Макс. длина (м)	Начальный сегмент (ВТ)		Промежуточный сегмент (ВТ)		Конечный сегмент (ВТ)		Задержка на метр длины (ВТ)
		to	tm	to	tm	to	tm	t1
10 Base-5	500	11,8	55,0	46,5	89,8	169,5	212,8	0,087
10 Base2	185	11,8	30,8	46,5	65,5	169,5	188,5	0,103
10 Base-T	100	15,3	26,6	42,0	53,3	165,0	176,3	0,113
10 Base-F	2000	12,3	212,3	33,5	233,5	156,5	356,5	0,100
FOIRL	1000	7,8	107,8	29,0	129,0	152,0	252,0	0,100
AUI	50	0	5,1	0	5,1	0	5,1	0,103

Где FOIRL – оптоволоконный сегмент для связи двух концентраторов без подключения к компьютеру, AUI – трансиверный кабель.

Расчет заключается в следующем:

1. В сети выделяется путь наибольшей длины;

2. Рассчитывается двойное время прохождения в каждом сегменте выделенного пути по формуле:

где L– длина сегмента в метрах;

t₁ – двойная задержка на 1 метр в ВТ;

t_o – величина, выраженная в ВТ, берется из таблицы, но при этом учитывается тип сегмента (один битовый интервал – это время необходимое для передачи одного бита, при скорости передачи 10 Мбит/с 1ВТ=100 нс);

3. Суммарная величина задержек всех сегментов выделенного пути не должна превышать 512 битовых интервалов (51,2 мкс)

Если условие не выполняется, то сеть не работоспособна, следовательно, надо менять длину кабелей или их тип;

3. Затем проделать те же действия для обратного направления выбранного пути (т.е. считая конечный сегмент начальным, и наоборот);

4. Если задержка в обоих случаях не превышает 512 битовых интервалов, то сеть работоспособна.

Применим данный расчет для предложенной выше сети (пример 2).

Путь наибольшей длины: 10 Base-2, 10 Base-5, 10 Base-F, 10 Base-F, 10 Base-T. Начальный сегмент: 10Base-2, а конечный –10 Base-T.

1. 10 Base-2:t_S¹=t_m=30,8 (BT) – берем из таблицы 30,8, т.к. длина сегмента максимальна.

2. 10 Base-5: t_S²=t_m=89,8 (BT) – т.к.Lсегмента максимальна.

3. 10 Base-F: t_S³=L*t₁+t_o=500*0,100+33,5=83,5 (BT);

4. 10 Base-F: t_S⁴=L*t₁+t_o=500*0,100+33,5=83,5 (BT);

5. 10 Base-T: t_S⁵=t_m=176,3 (BT), т.к.L сегмента максимальна.

6. В путь максимальной длины входят шесть AUI-кабелей: два из них (в сегменте 10Base-5) показаны на рисунке, а четыре (в двух сегментах 10Base-F) не показаны, но в реальности вполне могут присутствовать. Тогда суммарная длина всех кабелей равна 200 м, т.е. четырем максимальным длинам, следовательно:t_AUI=4*5,1=20,4 (BT);

7. В результате получаем суммарную задержку: t_S=30,8+89,8+83,5+83,5+176,3+20,4=484,3

Это меньше, чем 512 ВТ, следовательно, сеть работоспособна;

8. В обратном направлении получаем: t_S=26,6+83,5+83,5+89,9+188,5+20,4=492,3, что меньше 512 битовых интервалов

9. Т.о. работоспособность сети подтверждена.

Если в выбранной конфигурации сети максимальный путь не так очевиден, то подобные расчеты необходимо произвести для всех путей, претендующих на максимальную задержку сигнала. В любом случае двойное время прохождения не должно превышать 51,2 мкс (512 битовых интервалов).

Расчет межкадрового интервала.

Для пакетов Ethernet величина межкадрового интервала не должна быть меньше, чем 96 битовых интервала (9,6 мкс). Однако при прохождении пакетов (кадров) через репитеры и концентраторы межкадровый интервал может сокращаться, в результате два пакета могут, в конце концов, восприниматься как один.

Для вычислений здесь используются понятия начального сегмента и промежуточного сегмента (конечный сегмент не вносит вклада в сокращение межкадрового интервала, т.к. пакет доходит по нему до принимающего компьютера без прохождения репитеров и концентраторов).

При расчете воспользуемся значениями, представленными в таблице.

Величина сокращения межкадрового интервала.

Тип сегмента Ethernet	Начальный сегмент (ВТ)	Промежуточный сегмент (ВТ)
10 Base-5	16	11
10 Base-2	16	11
10 Base-T	16	11
10 Base-F	11	8

Суммарная величина сокращений межкадрового интервала для наибольшего пути не должна быть больше предельной величины в 49 битовых интервала (4,9 мкс). В этом случае можно сделать вывод о работоспособности сети.

Применим данный расчет для предложенной выше сети (пример 2).

Путь наибольшей длины: 10 Base-2, 10 Base-5, 10 Base-F, 10 Base-F, 10 Base-T. Начальный сегмент: 10Base-2, а конечный –10 Base-T

1. 10 Base-2:t₁=16 (BT);

2. 10 Base-5: t₂=11 (BT);

3. 10 Base-F: t₃=8 (BT);

4. 10 Base-F: t₄=8 (BT);

5. В результате получаем суммарное сокращение межкадрового интервала, равное:

 t_S=16+11+8+8=43 (ВТ).

Это меньше, чем 49 ВТ, следовательно, сеть работоспособна;

5. Вычисления для обратного направления по этому же пути дают тот же результат.

Для оценки работоспособности той или иной конфигурации можно использовать обе модели, хотя для сложных топологий и предельно длинных сегментов предпочтительнее вторая (числовая) модель, позволяющая количественно оценить временные характеристики сети. При использовании более простых топологий вполне достаточно проверить выполнение правил первой модели, что не требует никаких расчетов.