6.2.3. Разработка структурной схемы лвс

На данном этапе необходимо для выбранного варианта конфигурации ЛВС разработать архитектуру ЛВС:

• разработать структурную схему ЛВС,

• выбрать типы компонент ЛВС;

• рассчитать количество компонент ЛВС,

• составить спецификацию ЛВС.

При этом должны учитываться правила соединения компонентов ЛВС, основанные на стандартизации сетей и их ограничения, специфицированные изготовителями компонент ЛВС.

6..2.4 Теоретико - расчетная часть

Теоретико - расчетная часть посвящена проверочному расчету корректности локальных сетей по временным параметрам и включает в себя теоретическое описание и непосредственный расчет.

6..2.4.1 Теоретическое описание

сущности проблем проверки корректности локальных сетей по временным параметрам содержит изложение основных правил и ограничений при проектировании ЛВС, а также случаев, когда необходимо проводить проверочный расчет.

ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛВС РАБОЧЕЙ ГРУППЫ [3]

Здесь рассмотрены общие правила проектирования ЛВС, не содержащих в своем составе Switch-ей (коммутаторов) и WAN оборудования (т.е. портов связи с глобальными сетями).

Исторически сложилось так, что основная масса сетей создавалась по технологии 10Base-2 и 10Base-T. На сегодняшний день основными типами ЛВС являются сети, построенные на базе “витой пары”. Поэтому основной акцент здесь будет делаться на правила проектирования сетей стандарта 10Base-T, а также особенности и ограничения, накладываемые на эти правила при совместном их применении с другими стандартами (10Base-F, 100Base-TX, 100Base-T4 и 100VG-AnyLAN).

Вначале несколько основополагающих терминов и определений:

• Стандарт IEEE 802.3 (стандарт Ethernet) определяет локальную вычислительную сеть как коллизионную область или домен коллизий.

• Коллизия - разрушение пакета данных в канале во время передачи. Когда узел посылает пакет, он одновременно проверяет, не произошла ли во время передачи коллизия. Если коллизия происходит, то попавшие в нее узлы прекращают передачу, выдерживают паузу в течении случайного промежутка времени и повторяют передачу. Отсутствие обнаружения коллизии указывает узлу, что передача пакета прошла успешно.

• Домен коллизий – это часть сети Ethernet, все узлы которой распознают коллизию, независимо от того, в какой части сети она возникла. Домен коллизий всегда соответствует одной разделяемой среде. Мосты, коммутаторы и маршрутизаторы делят сеть на несколько доменов коллизий.

• Время, по истечении которого пакет гарантированно проходит по каналам связи от источника до получателя и обратно называется “максимальным периодом кругового обращения сообщения” (maximum round-trip time). Это время определяет самую худшую ситуацию, при которой пакет пройдет от узла-отправителя на одном конце сети до места возникновения коллизии на другом конце сети и при этом сигнал о коллизии гарантированно дойдет до узла - отправителя.

• Геометрические размеры сети, которые отвечают требованиям “максимального периода кругового обращения сообщения” и определяют коллизионную область. ЛВС будет функционировать правильно только в том случае, когда все ее узлы могут быть оповещены о коллизии в течение максимального периода кругового обращения.

Топология сети

Выбор подходящей топологии часто является трудной задачей. Сегодня наиболее популярной топологией стала “звезда-шина”, но и она не всегда отвечает требованиям пользователей. В принципе, существует несколько критериев, помогающих выбрать ту или другую топологию, но они не дают однозначного решения, ибо не учитывают ограничений, накладываемых, например самим зданием, в котором монтируется сеть:

• НАДЕЖНОСТЬ. Если нужна очень надежная сеть со встроенной избыточностью, наиболее подходят топологии “кольцо” или “звезда-кольцо”.

• СТОИМОСТЬ. В стоимость реализации определенной топологии входят, как минимум, три составляющие: а) установка, б) расширение, в) сопровождение (обслуживание, поиск неисправностей и отказов). Приходится иметь в виду, что монтаж и проверка работоспособности кабельных подсистем всегда во много раз выше его стоимости.

• НАЛИЧИЕ РАНЕЕ ПРОЛОЖЕННЫХ КОММУНИКАЦИЙ. Если в здании существуют ранее проложенные кабельные сегменты и их использование в принципе возможно, то целесообразно их использование в двух случаях: 1) объем коммуникаций велик и находится в хорошем состоянии, 2) не противоречит закладываемым в проект сети принципам.

Правила проектирования сетей стандарта 10Base-T

Технология 10Base-T была стандартизована только в 1990 году (стандарт IEEE 802.3). 10Base-T предусматривает построение ЛВС путем использования кабельных сегментов для создания точечных каналов связи (point-to-point links). Тем самым основной топологией становится уже не “шина”, как в 10Base-5 и 10Base-2, а “звезда”. Геометрические размеры сетей, построенных по варианту 10Base-T также зависят от затухания сигнала в передающей среде и от времени распространения сигнала. Определив другой тип кабеля, соединители и другую топологию сети, 10Base-T остается тем же самым Ethernet-ом (в логическом смысле), что и 10Base-5. В логическом смысле, концентратор - Hub это просто сегмент коаксиального кабеля из технологии 10Base-5 или 10Base-2.

Правила применения технологии 10Base-T:

1. сеть стандарта 10Base-Т может содержать максимум четыре концентратора (правило 4-х хабов);

2. компьютеры подключаются к концентраторам с помощью UTP (STP) кабеля категории 3, 4 или 5;

3. подключение компьютеров к концентраторам осуществляется с помощью коннекторов RJ-45 и кабелей “прямого соединения”;

4. соединение концентраторов между собой осуществляется с помощью кабелей “перекрестного соединения” или, при использовании Up-Link-портов, - с помощью кабелей прямого соединения;

5. максимальная длина UTP сегмента - 100 м;

6. максимальное количество компьютеров, подключенных ко всем концентраторам ЛВС, - 1024;

7. минимальная длина кабельного сегмента - 2.5 м;

8. максимальная общая длина сети - 500 м.