Проектирование и использование компьютерных сетей: Задания к лабораторным работам курса «Сетевые технологии», страница 2

Рассчитаем коэффициент загрузки сети.  Длина кадра для стандарта Ethernet составляет 72 байта = 72*8 = 576 бит.  Скорость передачи 1 бита будет равна 0,1 мкс. Т.о. для передачи 1 кадра минимальной длины необходимо 0,1*576= 57,6 мкс. Между кадровый интервал в стандартом Ethernet устанавливается равным 9,6 мкс. Т.о. период следования кадров минимальной длины будет равен 57,6 + 9,6=67,1 мкс. Откуда следует, что максимальная пропускная способность сети Ethernet будет составлять 14880  кадров/с.

По условию задано, что все компьютеры будут передавать одинаковые объёмы информации и с трафиком 4 Мbit/c. Предположим, что данная информация будет передаваться кадрами минимальной длины, что значительно понижает пропускную способность сети. Для того, чтобы передать 4 Mbit информации потребуется 7812 кадров, что меньше максимальной пропускной способности примерно в 2 раза.

Коэффициент загрузки сети будет равен:

, где — количество кадров в секунду, отправляемых в сеть i-м узлом,  f — максимально возможная пропускная способность сегмента, n - количество узлов.

Т.о. использовать стандарты 10base-5, 10base-2, 10base-T нельзя.

Для протокола Fast Ethernet формат кадра такой же, как и для стандарта Ethernet, но скорость передачи в 10 раз больше. Т.о. максимальная пропускная способность сети для кадров минимальной длины равна 148800 кадров/с, отсюда загрузка сегмента будет равна:

Отсюда следует, что применить простой концентратор нельзя, поэтому воспользуемся коммутируемым концентратором, тогда загрузка сегмента будет равна:

Т.о. для объединения компьютеров воспользуемся стандартами 100base-T4 или 100base-TX, а для соединения будем применять кабель «витую пару». При этом все ограничения на максимальную длину кабеля (100м) и количество компьютеров (1024) выполняются. В качестве дополнительного оборудования будем использовать коммутируемый концентратор, имеющий 24 порта для подключения компьютеров. Будем использовать топологию типа «звезда». Кроме того, по условию задачи необходимо обеспечить коммутируемое подключение в Интернет. Для этих целей дополним сеть ещё одним компьютером – сервером подключения к Интернету и модемом. Всё дополнительное оборудование внесём в таблицу 1.

Общая топология сети приведена на рис. 1.

5. Коэффициент загрузки сегмента, ограничения на PDV и PVV будут автоматически удовлетворены, т.к. максимальная скорость передачи данным по сети как минимум в 25 раз больше предполагаемого трафика, а расстояние внутри сегментов между компьютерами незначительное.

Рис.1. Схема топологии ЛВС предприятия

Для нашей сети выполнено «правило четырёх концентраторов», т.о. суммарное сокращение межкадрового интервала не будет превышать 49 битовых интервалов.

Т.о. все условия корректности сети выполнены, предложенная топология сети будет решать поставленную задачу.

6. В качестве транспортного протокола лучше выбрать протокол TCP/IP, который является основным протоколом передачи данных в сети Интернет, обеспечивает надёжность передачи данных и простой механизм маршрутизации, что важно при решении нашей задачи.

Все компьютеры в сети расположим в одной логической сети, а доступ к информации разграничим при помощи политик безопасности.

Для сети выберем адрес 192.168.0.0 с маской 255.255.255.0.

Т.о. адреса компьютеров будут следующими (маска подсети для всех компьютеров будет одинаковой: 255.255.255.0):

Таблица 2

Сетевые адреса

Компьютер «Сервер» будет иметь два IP-адреса: один – для работы в локальной сети, второй – IP-адрес в сети Интернет, кот. будет ему назначен динамически сервером провайдера. Следовательно, для всех компьютеров ЛВС, кот. должны будут иметь выход в сеть Интернет, должен быть задан шлюз Интернет с адресом 192.168.0.55. Т.о. правила маршрутизации, например, для компьютера «ПК1» будут следующими:

192.168.0.0 à 192.168.0.1

*.* à 192.168.0.55