Введемо поняття бітового інтервалу. Бітовий інтервал ( bt ) – це час між появою двох послідовних бітів даних на кабелі [1].

Для 10 мегабітного Ethernet мкс.

Для 100 мегабітного Ethernet мкс.

Для 1000 мегабітного Ethernet мкс.

В одному домені колізій допускається наявність тільки одного повторювача класу I. Це зв'язано з тим, що такий повторювач вносить велику затримку при поширенні сигналів через необхідність трансляції різних систем сигналізації ( 70 bt) .

Повторювачі класа ІІ вносять меньшу затримку при передачі сигналів: 46bt для портів TX/FX та 33,5bt для портів Т4. Тому максимальне число повторювачів класу II у домені колізій - 2, причому вони повинні бути з'єднані між собою кабелем не довшим 5 метрів.

Невелика кількість повторювачів Fast Ethernet не є серйозною перешкодою при побудові мереж. По-перше, наявність стекових повторювачів знімає проблеми обмеженого числа портів - усі каскадовані повторювачі являють собою один повторювач із достатнім числом портів - до декількох сотень. По-друге, застосування комутаторів і маршрутизаторів поділяє мережу на кілька доменів колізій, у кожному з яких , звичайно, є не надто велика кількість станцій. Загальна довжина мережі не буде мати в цьому випадку обмежень.

У наступній таблиці ( Таблиця 2) зведені правила побудови мережі на основі повторювачів класу I.

Таблиця 2.2 Параметри мереж на основі повторювачів класу 1.

Тип кабелів	Максимальний діаметр мережі	Максимальна довжина сегмента
Тільки скручена пара (TX)	200 м	100 м
Тільки оптоволокно (FX)	272 м	136 м
Кілька сегментів на cкрученій парі й один на оптоволокні	260 м	160 м (FX) 100 м (TX)
Кілька сегментів на скрученій парі і кілька сегментів на оптоволокні	272 м	100 м (TX) 136 м (FX)

3. Оцінка принципової працездатності комп’ютерної мережі

3.1 Обрахунок мережі Ethernet Отже, розглянемо 4 основні умови при яких мережа Ethernet , що складається з сегментів різних фізичних середовищ, має працювати коректно:

1. Кількість станцій в мережі не більше 1024;

2. Максимальна довжина кожного фізичного сегмента не більша величини дозволеної стандартом;

3. Час подвійного обертання сигналу (Path Delay Value, PDV) між двома найвіддаленішими одна від одної станціями в мережі не повинен перевищувати 575 бітових інтервалів;

4. Скорочення міжкадрового інтервалу IPG (Path Variability Value, PVV) при проходженні кадрів через всі повторювачі не повинно бути більшим ніж 49 бітових інтервалів. Оскільки при відправленні кадрів кінцеві вузли забезпечують початкову міжкадрову відстань в 96 бітових інтервалів, то після проходження повторювача вона повинна бути не менша ніж 96 – 49 = 47 бітових інтервалів.

Дотримання цих правил забезпечує коректність роботи мережі навіть в тих випадках , коли порушуються найпростіші правила конфігурування , які визначають максимальну кількість повторювачів та загальну довжину мережі в 2500 м.

На Рис.3.1 наведено приклад схеми локальної мережі Ethernet , для якої зробимо оцінку працездатності.

Обрахунок PDV. Для спрощення розрахунків звичайно використовують довідникові дані ІЕЕЕ, що містять значення затримок поширення сигналів в повторювачах, прийомопередавачах ( транссіверах ) і різних фізичних середовищах ( таблиця 3.1 ).

Рис.3.1 Схема локальної мережі Ethernet із сегментами різних фізичних середовищ .

Таблиця 3.1. Дані для обрахунку значення PDV

Тип сегмента	База лівого сегмента, bt	База проміжного сегмента, bt	База правого сегмента, bt	Затримка середовища на 1м, bt	Максимальна довжина сегмента, м
10 Base-5	11,8	46,5	169,5	0,0866	500
10 Base-2	11,8	46,5	169,5	0,1026	185
10 Base-T	15,3	42,0	165,0	0,113	100
10 Base-FB	–	24,0	–	0,1	2000
10 Base-FL	12,3	33,5	156,5	0,1	2000
FOIRL	7,8	29,0	152,0	0,1	1000
AUI(>2 м)	0	0	0	0,1026	2+48

Лівий сегмент – це такий , з якого починається шлях сигналу з виходу передавача кінцевого вузла . Правий сегмент – вміщує приймач найбільш віддаленого вузла. Всі інші сегменти – проміжні. Затримки , які вносяться повторювачем , складаються із затримки вхідного транссівера , затримки блоку повторення і затримки вихідного транссівера . В таблиці всі ці затримки представлені одною величиною – базою сегмента. В таблиці також наведено подвійні величини затримок для кожного типу передаючого середовища . З кожним сегментом мережі пов’язана постійна затримка ( база ) , яка залежить тільки від типу сегменту та від положення сегмента на шляху сигналу . База правого сегмента , в якому саме і виникає колізія , є найбільшою. Окрім того , з кожним сегментом пов’язана затримка поширення сигналу по передаючому середовищу сегмента , яка залежить від довжини сегмента . Обрахунок полягає в обчисленні затримок , які вносяться кожним відрізком кабеля ( затримка сигналу на 1 м кабелю множиться на довжину сегмента ) , та їх сумуванні із значеннями відповідних баз. Загальне значення PDV не повинно перевершувати 575 bt.

Оскільки лівий і правий сегменти мають різні величини базової затримки, то у випадку різних типів сегментів на кінцях мережі необхідно виконати обрахунок двічі : перший раз прийняти в якості лівого сегмент одного типу , а другий раз – сегмент іншого типу. За результат приймається максимальне значення PDV.

Для мережі на Рис.3.1 :

Лівий сегмент 1 : 15,3 + 100 * 0,113 = 26,6 bt.

Проміжний сегмент 2 : 33,5 + 1000 * 0,1 = 133,5 bt.

Проміжний сегмент 3 : 24 + 500 * 0,1= 74,0 bt.

Проміжний сегмент 4 : 24 + 500 * 0,1= 74,0 bt.

Проміжний сегмент 5 : 24 + 600 * 0,1= 84,0 bt.

Правий сегмент 6 : 165 + 100 * 0,113 = 176,3 bt.

Додаючи всі значення , отримуємо значення PDV = 568,4bt < 575bt. Тобто мережа є працеспроможною за критерієм часу подвійного обертання сигналу.

Обрахунок PVV. Щоб визнати конфігурацію мережі коректною необхідно розрахувати також зменшення міжкадрового інтервалу PVV . Для розрахунку PVV для Ethernet також використовуються дані з таблиці 3.2 рекомендовані ІЕЕЕ :

Таблиця 3.2. Скорочення міжкадрового інтервалу повторювачами

Тип сегмента	Передаючий сегмент, bt	Проміжний сегмент, bt
10 Base-5 або 10 Base-2	16	11
10 Base-FB	–	2
10 Base-FL	10. 5	8
10 Base-T	10. 5	8
100 Base-TX(I)	_	70
100Base-TX(II)	–	46

У відповідності з цими даними для нашої мережі обрахунок PVV буде таким :

Лівий сегмент 1 : скорочення на 10,5 bt.

Проміжний сегмент 2 : 8 bt.

Проміжний сегмент 3 : 2 bt.

Проміжний сегмент 4 : 2 bt.

Проміжний сегмент 5 : 2 bt.

Сума цих величин дає значення PVV = 24,5bt < 49bt. Мережа є працездатною і за цим критерієм.

Таким чином , мережа , наведена на Рис.3.1 , відповідає стандартам Ethernet за усіма показниками , пов’язаними як із довжиною сегментів , так і з кількістю повторювачів.