МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Львівський державний інститут новітніх технологій та управління ім. В.Чорновола
Факультет інформаційних технологій
Кафедра ІБ
Інструкція до розрахункової роботи
з дисципліни
“Глобальні інформаційні системи”
Львів – 2010
Завдання №1
Ethernet (езернет, від лат. Aether — етер) — базова технологія локальних обчислювальних (комп’ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD (множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій). Цей протокол дозволяє в кожний момент часу лише один сеанс передачі в логічному сегменті мережі. При появі двох і більше сеансів передачі одночасно виникає колізія, яка фіксується станцією, що ініціює передачу. Станція аварійно зупиняє процес і очікує закінчення поточного сеансу передачі, а потім знову намагається повторити передачу. Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, Fast Ethernet — на швидкостях 100Мбіт/с, Gigabit Ethernet — на швидкостях 1000Мбіт/с, 10 Gigabit Ethernet — на швидкостях 10Гбіт/с. В кінці листопада 2006 року було прийняте рішення про початок розробок наступної версії стандарту з досягненням швидкості 100Гбіт/с (100 Gigabit Ethernet).
З самого початку Ethernet базувався на ідеї зв’язку комп’ютерів через єдиний коаксіальний кабель, який виконував роль транзитного середовища. Використовуваний метод був дещо схожим на методи радіопередач (хоча й з суттєвими відмінностями, наприклад, те, що в кабелі значно легше виявити колізію, ніж в радіоефірі). Загальний мережний кабель, через який велася передача, був дещо подібним на ефір, і з цієї аналогії походить назва Ethernet (англ. Net – «мережа»).
З плином часу з відносно простої початкової специфікації Ethernet розвинувся у складну мережну технологію, яка зараз використовується у більшості комп’ютерних систем. Щоб зменшити ціну та полегшити управління та виявлення помилок в мережі, коаксіальний кабель згодом був замінений зв’язками типу «точка-точка», що з’єднувалися між собою концентраторами/комутаторами (хабами/світчами). Своїм комерційним успіхом технологія Ethernet завдячує появі стандарту з використанням кабелю типу «вита пара» в якості транзитного середовища.
На фізичному рівні станції Ethernet спілкуються між собою за допомогою передачі одна одній пакетів – невеликих блоків даних, які відправляються та доставляються індивідуально. Кожна Ethernet-станція має свою власну 48-бітну MAC-адресу, яка використовується як кінцевий пункт або джерело для кожного пакету. Мережні картки, як правило, не сприймають пакетів, що адресовані іншим Ethernet-станціям. Унікальна МАС-адреса є записаною в контролер кожної мережної карти.
Незважаючи на серйозні зміни від 5-Мбітного товстого коаксіалу до 1-Гбітного оптоволоконного зв’язку типу «точка-точка», різні варіанти Ethernet на найнижчому рівні є майже однаковими з точки зору програміста і можуть бути легко з’єднані між собою за допомогою дешевого обладнання. Це є можливим, оскільки формат кадру лишається незмінним, не дивлячись на різні процедури доступу до мережі.
Підключення комп’ютерів до локальної мережі Кабель «вита пара» підключається до комп’ютера і за допомогою роз’єму, відомого під маркуванням RJ -45. У витій парі задіяно дві пари — це всього чотири дроти, хоча в роз’ємі присутні вісім контактів. Це зроблено спеціально для сумісності з одним з малопоширених стандартів. Для підключення комп’ютерів використовуються контакти 1, 2, 3, 6, тоді як інші, наприклад 4 і 5, можуть бути використані для підключення телефонів. Роз’єм RJ -45 складається з вилки (її надівають на кабель) і розетки, розташованої на мережевій платі. Для під’єднання роз’єму до кабелю необхідно узяти його клямкою від себе, місцем, куди вставляють кабель вниз. В цьому випадку контакти виявляться прямо перед вами і нумеруватимуться зліва направо — від 1 до 8. Слід зазначити, що якщо ви неправильно підключите роз’єм до кабелю (переплутаєте розводку), можна його просто викинути, оскільки «обтиск» здійснюється «раз і назавжди». Кабель витої пари має вісім провідників, об’єднаних в чотири пари, покритих ізоляцією різного кольору. Спочатку слід зняти з кабелю півтора сантиметри верхнього ізолюючого шару, для чого можна використати звичайний ніж, але краще спеціальне лезо, яке входить в комплект обтискового інструменту. Після цієї операції стануть доступними вісім провідників, яких слід збудувати в послідовності, вказаній в таблиці. (при підключенні ПК через концентратор або інший подібний пристрій). Далі слід обрізувати і вирівняти кінці провідників, щоб вони дорівнювали один одному, після чого акуратно вставити їх в роз’єм так, щоб контакти були повернені від вас і направлені вгору. Якщо всі провідники (перевіряємо візуально) попали «куди належить», вставляємо роз’єм в обжимний інструмент і сильно стискуємо його. Слід зазначити, що користування звичайними плоскогубцями сильно знижує шанси здобуття якісного контакту в роз’ємі. При необхідності якість обтискання (на наявність так званих «Мертвих» контактів) можна перевірити звичайним тестером в режимі омметру. Таблиця.1. Розводка восьмижильного кабелю при підключенні через концентратор
Інколи використовують дещо іншу розводку, яка, загалом, є повним аналогом попередньої. Слід мати на увазі, що для всієї мережі обов’язково слід використовувати лише один тип розводки.
Таблиця 2. Ще одна розводка восьмижильного кабелю при підключенні через концентратор
Для чотирижильного кабелю розводка виглядатиме трохи інакше Таблиця 3. Розводка чотирижильного кабелю при підключенні через концентратор
Якщо ви хочете підключити всього два комп’ютери за допомогою «витої пари», можна обійтися без концентратора і інших подібних пристроїв (за умови, що обидва ПК знаходяться на відстані не більше 100 м один від одного). Для цього застосовується так звана «перехресна» розводка ( cross – over ). Її інколи називають з’єднанням «точка-точка». Щоб зрозуміти, для чого саме створюється перехресне підключення, потрібно знати, як співвідносяться контакти і сигнали. Таблиця 4. Розводка сигналів на роз’ємі кабелю « вита пара «
Якщо ви використовуєте концентратор або інший подібний пристрій, з’єднання всіх контактів передачі даних зі всіма контактами прийому даних на інших роз’ємах здійснюється усередині цього пристрою. Якщо ж ви хочете підключити комп’ютер до іншого комп’ютера безпосередньо, потрібно буде змінити розводку на роз’ємі так, щоб контакти передачі даних з одного боку завжди були сполучені з контактами прийому даних на іншій стороні. Звідси виходить, що розводка виглядатиме трохи інакше, ніж при використанні концентратора Таблиця 5. Розводка кабелю при прямому підключенні комп’ютерів
|
Рис.1. Загальна схема розміщення аудиторій
Завдання: виконати розрахунок вартості побудови локальної мережі
Деякі додаткові умови:
-
комп’ютери встановлено на відстані 2 м. від вхідних дверей у аудиторію;
-
вважати, що в приміщенні встановлений тільки 1 комп’ютер;
-
вважати, що центральний концентратор стоїть тільки у одному приміщенні і всі аудиторії під’єднюються до нього;
-
довжина однієї витої пари не має перевищувати 100 м.;
-
вартість прокладки кабелю входить у загальну вартість підключення;
-
довжина проходження кабелю через приміщення – 5 м.;
-
відстань від вхідних дверей до концентратора – 4 м.
У загальну вартість підключення також входить вартість:
-
Адаптер Еthernet PCI;
-
Кабель UPT 5 кат. ;
-
HUB
-
Конектор UTP RJ-45;
Варіанти завдань:
-
Варіанти
А
Б
В
Г
1
45
10
50
10
2
50
25
30
75
3
10
65
60
35
4
30
40
80
40
5
25
35
35
65
6
65
20
40
80
7
40
45
70
15
8
20
50
85
30
9
70
15
75
45
10
5
80
10
25
11
30
50
25
50
12
45
30
60
70
13
20
60
45
55
14
30
55
30
20
15
70
10
20
10
16
30
25
65
75
17
20
65
50
35
18
10
40
70
40
19
40
35
35
65
20
25
20
40
80
21
15
45
80
15
22
35
50
25
30
23
60
15
20
45
24
10
75
10
25
25
20
50
65
50
26
35
30
45
70
27
15
60
55
55
28
35
55
75
20
29
30
30
40
30
30
55
15
20
15
31
45
10
40
15