Розрахунок допустимих розмірів мережі

Допустимі розміри мережі Ethernet визначаються низкою чинників:

А)Обмеження на довжину кабельного сегменту, пов'язані із загасанням і спотворенням форми сигналу: 10Base5 — 500 м і правило «5-4-3», 10Base2 — 185 (300)м і правило «5-4-3», 10BaseT/100BaseTX/100BaseT4 - 100 м.

Б) Обмеження на кількість вузлів в домені колізій: не більше 1024.

В) Обмеження на кількість повторювачів між будь-якою парою вузлів: Ethernet — 4, Fast Ethernet — 1 або 2, Gigabit Ethernet — 1.

Г) Обмеження на розмір домена колізій, зв'язані з часом розповсюдження сигналу між кінцевими вузлами мережі: час подвійного обходу для Ethernet і Fast Ethernet не повинне перевищувати 512 bt, для Gigabit Ethernet - 2048 bt.

Для мереж на мідних кабелях, як правило, достатньо виконати перші три умови. Оптоволокно, особливе одномодове, дозволяє значно збільшувати довжину кабельного сегменту, але при цьому обмежуючим чинником виступатиме затримка розповсюдження. Затримкам 25,6 мкс (для 10 Мбіт/с) і 2,6 мкс (для 100 Мбіт/с) відповідають довжини скляного волокна близько 5000 і 500 м.

Затримки розповсюдження особливо помітні для технологій Fast і Gigabit Ethernet, причому тут помітну роль грають і затримки в активному устаткуванні (мережних адаптерах і повторювачах). Для перевірки на допустимість розміру домена колізій складають топологічний план мережі, на якому відзначають типи активного устаткування, типи і довжину кабельних сегментів. Далі визначають час подвійного обходу для пари вузлів, максимально віддалених один від одного (в значенні часу розповсюдження сигналу). Якщо цей час вписується у встановлені обмеження, мережа буде працездатною. Якщо час подвійного обходу виявиться більше допустимого, доведеться змінювати топологію (якщо можливо) або розбивати мережу на логічні сегменти (домени колізій) меншого розміру і зв'язувати ці сегменти між собою мостами, комутаторами або маршрутизаторами. Ряд фірм пропонує долати ці обмеження за допомогою спеціальних інтерфейсних модулів (наприклад, Distance Extender фірми 3Com) — вони по суті своїй теж є мостами.

В табл. 2.3.1 приведені значення подвійних затримок розповсюдження сигналів устаткуванням і середовищем передачі для мереж Ethernet і Fast Ethernet. Для спрощення розрахунків вони записані в бітових інтервалах (bt), і їх сума не повинна перевищувати 512. Рекомендується залишати запас в 1-4 bt, що підстраховує на випадок можливих відхилень. В таблиці приведені орієнтовні значення затримок. Устаткування і кабелі конкретного виробника можуть мати і менші значення затримок, і, якщо їх значення відомі, можна виконати більш тонкий розрахунок.

Як ілюстрацію розглянемо мережу 100 BaseTX з двома повторювачами класу І. Вона представляє декларовану межу діаметра домену колізій для даної технології. Тут повинні підсумовуватися наступні затримки:

- Пара адаптерів ТХ — 100.

- Два кабельні сегменти по 100 м і шнур між повторювчами (5 м) - (100+100+5) х1,112=227,96.

-Два повторювачі ТХ класу II — 2x92=184.

Разом: 100+227,96+184=511,96 < 512— обмеження дотримується, хоча майже без запасу. Правда, для кабелю категорії 5 в таблиці приводиться погонна подвійна затримка 1,112 bt/м, що відповідає швидкості розповсюдження сигналу 0,6 с(с — швидкість світла у вакуумі), але багато кабелів мають швидкість розповсюдження в межах 0,67-0,75с. Якщо в розрахунок брати кабель із швидкістю розповсюдження 0,7 з, то він в даному випадку внесе подвійну затримку на 32 bt менше, що і забезпечує необхідний запас.

Таблиця 2.3.1 -Затримка подвійного обороту устаткування і середовища передачі Ethernet і Fast Ethernet

Література:

Л3. с.276-281 (Гук М.)

Л2. с.168-171 (Буров Є)