4.2. Оценка производительности сети
Вопрос об оценке производительности сетей, использующих случайный метод доступа CSMA/CD, не очевиден из-за того, что существуют несколько различных показателей. Прежде всего, следует упомянуть три связанные между собой показателя, характеризующие производительность сети в идеальном случае – при отсутствии коллизий и при передаче непрерывного потока пакетов, разделенных только межпакетным интервалом IPG. Очевидно, такой режим реализуется, если один из абонентов активен и передает пакеты с максимально возможной скоростью. Неполное использование пропускной способности в этом случае связано, кроме существования интервала IPG, с наличием служебных полей в пакете Gigabit Ethernet.
Пакет максимальной длины является наименее избыточным по относительной доле служебной информации. Он содержит 12208 бит (включая интервал IPG), из которых 12000 бит являются полезными данными.
Поэтому максимальная скорость передачи пакетов (или, иначе, скорость в кабеле – wire speed) составит в данном случае
109бит/с /12208 бит =81913,5 пакет/с
Пропускная способность представляет собой скорость передачи полезной информации и в данном случае составит
81913,5*1500байт = 1228,5 Мбайт/с
Наконец, эффективность использования физической скорости передачи сети, в случае Gigabit Ethernet равной 1Гбит/с, по отношению только к полезным данным составит
81913,5пакет/с * 12000 бит/109бит/c = 9,8%
При передаче пакетов минимальной длины (с учетом интервала IPG-72 байта, из которых только 46 байт несут полезную информацию) возрастает скорость в кабеле (13888888,8пакет/с вместо 81913пакет/с), что означает всего лишь факт передачи большого числа коротких пакетов. В то же время пропускная способность (208333,3 Мбайт/с вместо 1228,5 Мбайт/с) и эффективность (1,6% вместо 9,8%) заметно улучшаются.
Рисунок 4.- График загруженности сети.
Таким образом, средняя загруженность сети составляет 9%.
Раздел 5. Блок-схема конфигурации сети.
Блок-схема — схематическое графическое изображение системы управления организацией и ее подразделениями, в котором выделены и обозначены отдельные части, блоки системы и связи между ними.
Рисунок 5.- Блок-схема конфигурации сети.
Раздел 6. Выбор кабельной системы.
6.1. Оптоволоконный кабель.
Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях.
В оптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде модулированных световых импульсов. Это относительно надежный (защищенный) способ передачи, поскольку электрические сигналы при этом не передаются. Следовательно, оптоволоконный кабель нельзя вскрыть и перехватить данные, от чего не застрахован любой кабель, проводящий электрические сигналы. Кроме того, такие проблемы передачи информации по проводам как электромагнитные помехи, перекрестные помехи (переходное затухание) и необходимость заземления, полностью устраняются. Вдобавок, чрезвычайно уменьшается погонное затухание, позволяя протягивать оптоволоконные связи без регенерации сигналов на много большие дистанции, достигающие 120 км.
Оптическое волокно — чрезвычайно тонкий стеклянный цилиндр, называемый жилой (core), покрытый слоем стекла (Рис. 6), называемого оболочкой, с иным, чем у жилы, коэффициентом преломления. Иногда оптоволокно производят из пластика. Пластик проще в использовании, но он передает световые импульсы на меньшие расстояния по сравнению со стеклянным оптоволокном. Каждое стеклянное оптоволокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон с отдельными коннекторами. Одно из них служит для передачи, а другое — для приема. Жесткость волокон увеличена покрытием из пластика, а прочность — волокнами из кевлара.
Рисунок 6.- Схема простейшего оптоволоконного кабеля.
Оптоволоконный кабель идеально подходит для создания сетевых магистралей, и в особенности для соединения между зданиями, так как он нечувствителен к влажности и другим внешним условиям. Также он обеспечивает повышенную по сравнению с медью секретность передаваемых данных, поскольку не испускает электромагнитного излучения, и к нему практически невозможно подключиться без разрушения целостности.
Недостатки оптоволокна в основном связаны со стоимостью его прокладки и эксплуатации, которые обычно намного выше, чем для медной среды передачи данных. Эта разница стала привычной, тем не менее, в последние годы она стала сглаживаться. Сама оптоволоконная среда только слегка дороже UTP категории 5. Но независимо от указанных преимуществ и недостатков применение оптоволокна приносит с собой другие проблемы, такие как процесс прокладки. Разводка оптоволоконного кабеля в основном ничем не отличается от укладки медного, но присоединение коннекторов требует принципиально иного инструмента и технических навыков.