Введение в локальные сети



10.2.2. Расчет по модели 2

Вторая модель для сети Fast Ethernet, как и в случае Ethernet, основана на вычислении суммарного двойного времени прохождения сигнала по сети. В отличие от второй модели, используемой для оценки конфигурации Ethernet, здесь не проводится расчетов величины сокращения межкадрового интервала (межпакетной щели, IPG). Это связано с тем, что даже максимальное количество репитеров и концентраторов, допустимых в Fast Ethernet, в принципе не может вызвать недопустимого сокращения межкадрового интервала.

Табл. 10.5. Двойные задержки компонентов сети Fast Ethernet (величины задержек даны в битовых интервалах)

Тип сегмента

Задержка на метр

Макс, задержка

Два абонента TX/FX

100

Два абонента Т4

-

138

Один абонент Т4 и один TX/FX

127

Сегмент на кабеле категории 3

1,14

114 (100м)

Сегмент на кабеле категории 4

1,14

114 (100м)

Сегмент на кабеле категории 5

1,112

111,2 (100м)

Экранированная витая пара

1,112

111, 2 (100м)

Оптоволоконный кабель

1,0

412 (412м)

Репитер (концентратор) класса I

-

140

Репитер (концентратор) класса II с портами TX/FX

_

92

Репитер (концентратор) класса II с портами Т4

_

67

Для расчетов в соответствии со второй моделью сначала надо выделить в сети путь с максимальным двойным временем прохождения и максимальным числом репитеров (концентраторов) между компьютерами, то есть путь максимальной длины. Если таких путей несколько, то расчет должен производиться для каждого из них.

Расчет в данном случае ведется на основании таблицы 10.5.

Для вычисления полного двойного (кругового) времени прохождения для сегмента сети необходимо умножить длину сегмента на величину задержки на метр, взятую из второго столбца таблицы. Если сегмент имеет максимально возможную длину, то можно сразу взять величину максимальной задержки для данного сегмента из третьего столбца таблицы. Затем задержки сегментов, входящих в путь максимальной длины, надо просуммировать и прибавить к этой сумме величину задержки для приемопередающих узлов двух абонентов (это три верхние строчки таблицы) и величины задержек для всех репитеров (концентраторов), входящих в данный путь (это три нижние строки таблицы). Суммарная задержка должна быть меньше, чем 512 битовых интервалов. При этом надо помнить, что стандарт IEEE 802.3u рекомендует оставлять запас в пределах 1-4 битовых интервалов для учета кабелей внутри соединительных шкафов и погрешностей измерения, то есть лучше сравнивать суммарную задержку с величиной 508 битовых интервалов, а не 512 битовых интервалов.
Все задержки, приведенные в таблице, даны для наихудшего случая. Если известны временные характеристики конкретных кабелей, концентраторов и адаптеров, то практически всегда лучше использовать именно их. В ряде случаев это может дать заметную прибавку к допустимому размеру сети.
Рассмотрим пример расчета по второй модели для сети, показанной на рис. 10.7. Здесь существуют два максимальных пути: между компьютерами (сегменты А, В и С) и между верхним (по рисунку) компьютером и коммутатором (сегменты А, В и D). Оба эти пути включают в себя два 100-метровых сегмента и один 5-метровый. Предположим, что все сегменты представляют собой 100BASE-TX и выполнены на кабеле категории 5. Произведем расчет работоспособности сети.

1. Для двух 100-метровых сегментов (максимальной длины) из таблицы берем величину задержки 111,2 битовых интервалов.
2. Для 5-метрового сегмента высчитываем задержку, умножая 1,112 (задержка на метр) на длину кабеля (5 метров): 1,112 • 5 = 5,56 битовых интервалов.
3. Берем из таблицы задержку для двух абонентов ТХ - 100 битовых интервалов.
4. Берем из таблицы величины задержек для двух репитеров класса II - по 92 битовых интервала.
5.Суммируем все перечисленные задержки и получаем: 111,2 + 111,2 + 5,56 + 100 + 92 + 92 = 511,96, что меньше 512, следовательно, данная сеть будет работоспособна, хотя и на пределе, что, вообще говоря, не рекомендуется.
Для гарантии лучше несколько уменьшить длину кабелей или взять кабели, имеющие меньшую задержку (см. табл. 2.3). Например, при использовании кабеля AT&T 1061 (NVP = 0,7, t3= 0,477) мы получим следующие величины задержек для 100-метровых сегментов: (0,477 • 2) • 100 = 95,4 битовых интервалов (умножение на два необходимо, чтобы получить двойное время прохождения), а для 5-метрового сегмента - 4,77 битовых интервалов. Суммарная задержка при этом составит:

95,4 + 95,4 + 4,77 + 100 + 92 + 92 = 483,57,

то есть гораздо меньше 512 и даже 508, что означает полностью работоспособную сеть.
Пользуясь моделью 2, можно обойти некоторые ограничения модели 1, так как модель 1 рассчитывается для наихудшего случая. Например, в сети может присутствовать больше двух концентраторов класса II или больше одного концентратора класса I, а кабель, соединяющий концентраторы, может быть длиннее 5 м.
Для примера на рис. 10.8 показана сеть, содержащая три концентратора класса II, соединенных между собой отрезками кабеля длиной по 10 м. Компьютеры присоединены к концентраторам сегментами 100BASE-TX длиной по 50 м. Произведем расчет двойного времени прохождения для этого случая.

1. Каждый из трех концентраторов класса II с портами ТХ даст задержку 92 битовых интервала. Суммарная задержка концентраторов будет равна 276 битовым интервалам.
2. Для двух соединительных кабелей между концентраторами задержка равна 2 • 1,112 • 10 = 2,24 битовых интервала.
3. Для двух сегментов ТХ по 50 метров задержка составит 2 • 1,112 • 50 = 111,2 битовых интервала.


Рис. 10.8. Пример работоспособной конфигурации сети, нарушающей правила модели 1

4. Для двух абонентов ТХ задержка будет равна 100 битовым интервалам.

5. Итого суммарная задержка будет составлять:

276 + 22,24+ 111,2 + 100 = 509,44 битовых интервала. Данная сеть работоспособна, но при этом надо учитывать, что каждый дополнительный концентратор класса II уменьшает общую допустимую длину кабеля на величину 92/1,112 = 82,7 м. Сеть с четырьмя концентраторами уже не будет иметь смысла, так как на задержку в кабеле уже не остается почти никакого запаса (четыре концентратора дадут суммарную задержку в 92 • 4 = 368 битовых интервалов).

Рис. 10.9. Сеть Fast Ethernet максимальной длины

А теперь посмотрим, какова может быть максимальная величина сети Fast Ethernet. Для этого надо взять сеть с одним концентратором класса II и два сегмента 100BASE-FX. Элементарный расчет показывает, что при одинаковых сегментах длина каждого из них может достигать 160 метров (рис. 10.9), а общая длина сети составит 320 метров. Расчет двойного времени прохождения для этого случая будет выглядеть так:

92 + 100 + 2 • 1,0 • 160 = 512.

Получается, что сеть работоспособна, хотя и на пределе. Естественно, в данном случае важна только суммарная длина обоих кабелей. При уменьшении длины какого-нибудь из сегментов можно без потери работоспособности увеличить на точно такую же величину длину другого сегмента.

Если в приведенной на рис. 10.9 конфигурации используется концентратор класса I, а не концентратор класса II, то допустимая суммарная длина сегментов сокращается с 320 м до 272 м (расчет для этого случая очевиден). А с учетом рекомендуемого стандартом запаса лучше еще уменьшить суммарную длину кабеля на 1-4 м, что даст снижение круговой задержки на 1-4 битовых интервала.

В заключение отметим, что модель 2 целесообразно применять в основном при наличии в сети оптоволоконных сегментов. На электрическом кабеле даже при большом желании довольно трудно создать сеть слишком большого размера.

Назад Начало