Расчет допустимой конфигурации домена коллизий для локальной сети стандарта 802.3 (Вариант № 8)

Соблюдение многочисленных ограничений, установленных для различных стандартов физического уровня сетей Ethernet, гарантирует корректную работу сети (естественно, при исправном состоянии всех элементов физического уровня). Наиболее часто приходится проверять ограничения, связанные с длиной отдельного сегмента кабеля, а также количеством повторителей и общей длиной сети. Подобные расчёты полезны для сетей, состоящих из сегментов различной физической природы. Их проводят, основываясь на следующих правилах:

-         “5-4-3” – говорит о том, что в сети должно быть не более:

- пяти сегментов между рабочими станциями;

- четырёх хабов;

- трёх рабочих станций, подключенных на один концентратор;

-  общая длина сети должна не превышать 2500 м;

-  количество станций в сети не более 1024;

-  максимальная длина каждого физического сегмента не более величины, определенной в соответствующем стандарте физического уровня;

-  время двойного оборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не более 575 битовых интервала;

-  сокращение межкадрового интервала IPG (Path Variability Value, PVV) при прохождении последовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49 битовых интервала. Так как при отправке кадров конечные узлы обеспечивают начальное межкадровое расстояние в 96 битовых интервала, то после прохождения повторителя оно должно быть не меньше, чем 96 - 49 = 47 битовых интервала.

Выполнение этих правил не только даёт гарантии работоспособности сети, но и оставляет большой «запас прочности». Образуется домен коллизий (collision domain)  - часть сети Ethernet, все узлы которой распознают коллизию независимо от того, в какой части этой сети коллизия возникла.

Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные IEEE, содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах. В таблице 1 приведены данные, необходимые для расчета значения PDV для физических стандартов сетей Ethernet 10Mb/s с учётом удвоенного прохождения сигналом всех этапов сегмента. Битовый интервал обозначен как bt.

Таблица 1

Тип сегмента	База левого сегмента, bt	База промежуточного сегмента, bt	База правого сегмента, bt	Задержка среды на 1м, bt	Максимальная среда сегмента, м
10Base5	11.8	46.5	169.5	0.0866	500.0
10Base2	11.8	46.5	169.5	0.1026	185.0
10BaseT	15.3	42.0	165.0	0.1130	100.0
10BaseFB	-	24.0	-	0.1000	2000.0
10BaseFL	12.3	33.5	156.5	0.1000	2000.0
FOIRL	7.8	29.0	152.0	0.1000	1000.0
AUI(>2m)	0	0	0	0.1026	50.0

Таблица 2

РАСЧЁТ

1. КОРРЕКТНОСТЬ ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ

          Обозначения, поясняющие расчёт, приведены на рис. 2

Рисунок 2

Рассматриваемая нами сеть не удовлетворяет правилу «четырех хабов» - между сегментами А и F их пять, то есть с этой точки зрения она не является корректной.

Проверим максимальную длину сегментов в сети:

№ п.п.	Сегмент	Длины сегментов (м)	Суммарная длина (м)
1.	A-B-C-D-E-F	100+1000+100+800+100+100	2200
2.	A-B-C-D-L	100+1000+100+800+100	2100
3.	A-B-C-G	100+1000+100+800	2000

На всех приведенных сегментах сети их длина не превышает допустимую (2500 м), так что с этой точки зрения сеть является корректной.

          Вывод о работоспособности сети можно сделать после оценки PDV и PVV.

          Рассчитаем PDV и PVV, используя данные из табл.1 и табл. 2 (поскольку линия A-B-C-D-E-F является симметричной в смысле физической природы сегментов, то достаточно расчёта в одну сторону) , а результат запишем в таб. З.

Таблица 3

Сегмент	SDV (база), bt	SDV (среда), bt	SVV, bt	Тип сегмента	Длина сегмента, м
A	15.3	11.3	10.5	10BaseT	100
B	33.5	100	8.0	10BaseFL	1000
C	42.0	11.3	8.0	10BaseT	100
D	33.5	80	8.0	10BaseFL	800
E	42.0	11.3	8.0	10BaseT	100
F	165.0	11.3	0	10BaseT	100
Сумма	331.3	225.2	42.5		2200
PDV		556.5
PVV			42.5

Сумма всех составляющих дает значение PDV, равное 556.5bt. Полученное значение меньше предельного (575 bt).

          Значение PVV для сегмента A-B-C-D-E-F, равное 42.5, что меньше предельного значения в 49 битовых интервала.

Выводы:

-   Так как значение PDV меньше максимально допустимой величины 575 на 18.5  битовых интервала, то эта сеть обладает корректной конфигурацией, несмотря на то, что количество повторителей больше 4-х.

- Значение уменьшения межкадрового интервала, равное 42.5, меньше предельного значения в 49 битовых интервалов.

-    В результате данная сеть соответствует стандартам Ethernet по всем