Целью моей дипломной работы была разработка адаптера Ethernet для устройства доступа к Е1. Есть множество организаций, в распоряжении которых имеется только поток Е1. имея устройство доступа к Е1 и мою плату, они могут легко соединить две локальных сети Ethernet, расположенные по разные стороны потока. При этом скорость будет регулироваться устройством доступа в зависимости от загруженности Е1. и может составлять как 64 Кбит/сек, так и 2048 Кбит/сек. Разрабатываемое устройство будет являться мостом.
На плакате 1 показано типовое применение моста при соединении 2-х сетей Ethernet.,
далее описание плаката.
Описание групп находящихся на плакате.
ЭТО две локальные сети, ЭТО мое устройство, Это устройство доступа к потоку, Между устройствами находится канал Е1. Устройства вместе с каналом образуют WAN по отношению к мостам и локальным сетям.
Описание связей между устройствами
Компьютеры могут соединяются с хабом любыми способами, применяемыми в сетях Ethernet. Для соединения моста с хабом предусмотрено 2 пути:. Это соединение по витой паре, и соединение по AUI.
Как вам известно, существует некая модель OSI, представляющая собой 7-уровневую сетевую иерархию. Данный мост, как в прочем и все мосты, работает на первых двух уровнях модели OSI. Стандарт IEEE802.2 разбивает канальный, то есть второй уровень на два подуровня: LLC-подуровень логической передачи данных и MAC-подуровень управления доступом к среде.
MAC-уровень 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 той или иной станции сети. После того, как доступ к среде получен, ею может пользоваться следующий подуровень, организующий надежную передачу логических единиц данных - кадров информации.
Уровень LLC отвечает за достоверную передачу кадров данных между узлами, а также реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем
Структура кадров LLC и MAC изображена на плакате 2.
Поле данных кадра LLC предназначено для передачи по сети пакетов протоколов верхних уровней - IP, IPX, AppleTalk, DECnet, в редких случаях - прикладных протоколов, когда те не пользуются сетевыми протоколами, а вкладывают свои сообщения непосредственно в кадры канального уровня. Поле данных может отсутствовать в управляющих кадрах и некоторых ненумерованных кадрах.
Поле управления (один байт) используется для обозначения типа кадра данных - информационный, управляющий или ненумерованный. Кроме этого, в этом поле указываются порядковые номера отправленных и успешно принятых кадров
Поля DSAP и SSAP позволяют указать, какой сервис верхнего уровня пересылает данные с помощью этого кадра. Программному обеспечению узлов сети при получении кадров канального уровня необходимо распознать, какой протокол вложил свой пакет в поле данных поступившего кадра, для того, чтобы передать извлеченный из кадра пакет нужному протоколу для последующей обработки. Например, в качестве значения DSAP и SSAP может выступать код протокола IPX или же код протокола покрывающего дерева Spanning Tree.
А ЭТО уже кадры МАС-уровня.
Существует 4 разновидности кадров Ethernet.
-
Поле преамбулы состоит из семи байтов синхронизирующих данных. Каждый байт содержит одну и ту же последовательность битов - 10101010. При манчестерском кодировании эта комбинация представляется в физической среде периодическим волновым сигналом. Преамбула используется для того, чтобы дать время и возможность схемам приемопередатчиков (transceiver) прийти в устойчивый синхронизм с принимаемыми тактовыми сигналами.
-
Начальный ограничитель кадра состоит из одного байта с набором битов 10101011. Появление этой комбинации является указанием на предстоящий прием кадра.
-
Адрес получателя - может быть длиной 2 или 6 байтов (MAC-адрес получателя). Первый бит адреса получателя - это признак того, является адрес индивидуальным или групповым: если 0, то адрес указывает на определенную станцию, если 1, то это групповой адрес нескольких (возможно всех) станций сети. При широковещательной адресации все биты поля адреса устанавливаются в 1. Общепринятым является использование 6-байтовых адресов.
-
Адрес отправителя - 2-х или 6-ти байтовое поле, содержащее адрес станции отправителя. Первый бит - всегда имеет значение 0.
-
Двухбайтовое поле длины определяет длину поля данных в кадре.
-
Поле данных может содержать от 0 до 1500 байт. Но если длина поля меньше 46 байт, то используется следующее поле - поле заполнения, чтобы дополнить кадр до минимально допустимой длины.
-
Поле заполнения состоит из такого количества байтов заполнителей, которое обеспечивает определенную минимальную длину поля данных (46 байт). Это обеспечивает корректную работу механизма обнаружения коллизий. Если длина поля данных достаточна, то поле заполнения в кадре не появляется.
-
Поле контрольной суммы - 4 байта, содержащие значение, которое вычисляется по определенному алгоритму (полиному CRC-32). После получения кадра рабочая станция выполняет собственное вычисление контрольной суммы для этого кадра, сравнивает полученное значение со значением поля контрольной суммы и, таким образом, определяет, не искажен ли полученный кадр.
Алгоритм работы.
У каждого моста есть некая таблица соответствий. Там записаны соответствия
При получении кадра из LAN мост извлекает МАС-адрес источника и адресата. Далее проверяется, есть ли адресат в сети LAN. Для чего происходит сравнение адреса с таблицей LAN. Если адрес содержится в таблице LAN, значит, компьютер, которому предназначался этот пакет, уже получил кадр, так как находится в одной сети с мостом. Если же комьютера-адресата нет в LAN тогда делается предположение, что он на другом конце WAN, и кадр передается в WAN.
Остается проверить записан ли источник в таблицу LAN. Если он записан, то на этом мост заканчивает работу в ожидании следующего кадра.
При получении кадра из WAN. Он просто повторяется в LAN.
Еще одной полезной функцией моста является то, что он способен удалять добавочные байты. Как известно Ethernet работает в общей среде передачи данных, отсюда основой работы является механизм возникновения и обнаружения коллизий. Для правильного функционирования этого механизма необходимо, чтобы длина кадра была не меньше 64 байтов. Но не всегда существует столько информации для передачи, поэтому к имеющейся информации добавляют нулики. Мост в состоянии распознать добавочные биты и удалить их при передаче в WAN. На другом конце, они востанавливаются.
Разработка функциональной схемы.
Разработанная плата Ethernet, представляет собой прозрачный мост, предназначенный для соединения двух удаленных локальных сетей Ethernet посредством устройства доступа к потоку Е1. Как уже было сказано, мост действует на канальном уровне, обеспечивая трансляцию необходимых кадров посредством AD-E1 через поток Е1 к другому AD-E1, расположенному на другом конце Е1, которое в свою очередь, помощью очередной PD-10M передает пришедшую информацию в локальную сеть. Таким образом, получаем два сегмента сети объединенных мостом.
На чертеже ПГТУ.424457.002Э2 представлена функциональная схема PD-10M.
Основным элементом платы является интегральная схема ChipBridge фирмы RAD, представляющая собой полностью совместимый со стандартом IEEE 802.3 высокопроизводительный удаленный Ethernet мост.
Она содержит:
WAN синхронно-асинхронный HDLC контроллер, способный работать со скоростью 40 Mbps в синхронном режиме.
Контроллер индикаторов режимов работы.
Тактовый генератор
Схему управления работой ChipBridge
DRAM интерфейс для подключения памяти
LAN контроллер ChipBridge’а содержащий кодер/декодер манчестерского кода, который позволяет работать в режимах AUI (DTE и DCE), в дуплексном и полудуплексном UTP.
Снаружи ChipBridge располагаются:
Внешняя память, необходимая ChipBridge для буферизации кадров, поступающих с обоих портов.
Блок задания режимов работы. ChipBridge может работать в 25 режимах.
UTP-AUI кроссовер предназначенный для переключения сигналов с ChipBridge либо на UTP, либо на AUI.
Линейный узел UTP необходимый для гальванической развязки ChipBridge от наружных устройств.
AUI-DTE AUI-DCE кроссовер, предназначенный для переключения сигналов между AUI-DTE и AUI-DCE оборудованием.
ЛУ- опять же для развязки.
Экономическая часть.
Себестоимость продукции - сумма издержек производства, то есть всех затрат предприятия на производство и реализацию продукции. Себестоимость продукции входит в основные экономические показатели. Себестоимость является составной частью цены, за которую потребитель приобретает продукцию, поэтому, чем меньше себестоимость, тем меньше цена. Чем меньше себестоимость, тем больше прибыль предприятия.
Таким образом сумма всех затрат по первому и второму пункту составит 4830,154006 рублей.
-
Заработная плата производственных рабочих составила 76,12 рублей.
-
Единый социальный налог (36.8% (35.6%) от п.3)– рублей.
-
Общепроизводственные и общехозяйственные расходы (1900% от п.3)– руб.
-
Производственная себестоимость (п1+п2+п3+п4+п5)– руб.
-
Внепроизводственные (коммерческие) расходы (1% от п.6) – руб.
Полная себестоимость нашего изделия составит (п.6+п.7) – рублей
Конкурентоспособность.
Выделим основные параметры, по которым будут сравниваться образцы товаров, по которым произведем сравнение с помощью метода ранжирования параметров.
|
Анализ конкурентоспособности по техническим параметрам |
Таблица Error: Reference source not found.4 |
|||||
|
Параметры |
Оценки экспертов |
Вес |
Общая сумма баллов |
|||
|
"МОРИОН" |
Потребность покупателя |
"МОРИОН" |
Потребность покупателя |
|||
|
Скорость обмена |
3 |
5 |
0,2 |
0,6 |
1 |
|
|
Сигнализация |
4 |
5 |
0,1 |
0,4 |
0,5 |
|
|
Установка режимов работы |
3,5 |
5 |
0,15 |
0,525 |
0,75 |
|
|
Условия эксплуатации |
4,75 |
5 |
0,15 |
0,7125 |
0,75 |
|
|
Качество продукта |
4,25 |
5 |
0,15 |
0,6375 |
0,75 |
|
|
Универсальность |
3,75 |
5 |
0,15 |
0,5625 |
0,75 |
|
|
Конструктивное исполнение |
4,5 |
5 |
0,05 |
0,225 |
0,25 |
|
|
Энергопотребление |
4,75 |
5 |
0,05 |
0,2375 |
0,25 |
|
|
Средняя оценка |
|
|
1 |
3,9 |
|
|
На основании результатов, полученных при заполнении таблицы, построим секторограмму.
Расчет эффективности инвестиций.
Расчет эффективности инвестиций представляет собой описание ожидаемых экономических результатов от запланированных капитальных вложений. Применим для этого метод расчета внутренней нормы доходности (ВНД).
Метод расчета ВНД позволяет оценить эффективность капитальных вложений путем сравнения внутренней (предельной) нормы окупаемости инвестиций с эффективной ставкой процента, при которой достигается нулевой чистый дисконтированный доход.
При расчете ВНД инвестиций могут считаться эффективными в том случае, когда ВНД достаточно высока (с точки зрения фирмы).
Кроме того необходимо учесть возможный риск при осуществлении инвестиционных решений. Чем длиннее инвестиционный цикл, тем инвестиции более рискованны. Поэтому некоторые фирмы используют метод полного возмещения. По этому методу определяется количество и продолжительность периодов, за время которых происходит полное возмещение инвестированных средств. И чем короче срок полного возмещения капитальных вложений, тем они эффективнее. Кроме того, можно определять максимально возможный срок полного возмещения, который фирма могла бы счесть приемлемым.
Выводы
-
Себестоимость проектируемого изделия.
В результате оценки себестоимости продукта получили, что себестоимость единицы продукции равна 6444 рубля, в которой основное место занимают материальные затраты.
В дальнейшем есть возможность уменьшения себестоимости за счёт применения других, более дешёвых комплектующих. В частности замены основной интегральной схемы от RAD более дешевой ПЛИС.
Кроме того, на себестоимость может повлиять изменение инфляции в стране, т.к. закупка необходимых комплектующих будет производиться уже по другой цене.
-
Конкурентоспособность.
По построенной секторограмме Рис Error: Reference source not found.1 видно, что изделие не является идеальным по нескольким параметрам: скорость обмена, установка режимов работы. Однако учитывая специфику применения, эти параметры остаются оптимальными, так как их улучшение приведет к дополнительным затратам, что в свою очередь приведет к повышению себестоимости изделия. Учитывая выше сказанное можно сделать вывод, что изделие вполне конкурентоспособно по своим основным рабочим параметрам.
-
Инвестиции.
Инвестиционный проект оказался эффективным. Анализ результатов эффективности инвестиций показывает, что вложенные средства будут возмещены в 11-ом месяце 3-го года при расчете без дисконтирования и на 12-ем месяце 5-го года при расчете с дисконтированием и ставке дисконтирования 23,81%, т.е. срок полного возмещения 4,9 года.