Пример расчета компьютерной сети

3 Пример расчета конфигурации сети

В примере крайние сегменты сети принадлежат к одному типу — стандарту 10Base-T, поэтому двойной расчет не требуется.

Приведенная на рисунке 2.1 сеть в соответствии с правилом «4 хабов» не является корректной — в сети между узлами сегментов 1 и 6 имеются 5 хабов, хотя не все сегменты являются сегментами 10Base-FB. Кроме того, общая дли­на сети равна 2800 м, что нарушает правило 2500 м. Рассчитаем значение PDV.

Сумма всех составляющих дает значение PDV, равное 568,4.

Так как значение PDV меньше максимально допустимой величины 575, то эта сеть проходит по критерию времени двойного оборота сигнала несмотря на то, что ее общая длина превышает 2500 м, а количество повторителей больше 4.

Левый сегмент 1 10Base-T: сокращение в 10,5 bt.

Промежуточный сегмент 2 10Base-FL: 8.

Промежуточный сегмент 3 10Base-FB: 2.

Промежуточный сегмент 4 10Base-FB: 2.

Промежуточный сегмент 5 10Base-FB: 2.

Сумма этих величин дает значение PVV, равное 24,5, что меньше предель­ного значения в 49 битовых интервала.

В результате сеть соответствует стандартам Ethernet по всем параметрам.

4 Задание на лабораторную работу

Ознакомиться с теоретическим материалом.

• Произвести оценку конфигурации сети в соответствии с вариантом:по физическим ограничениям: на длину сегмента, на длину сети, прави­ло «4 хаба» («5 хабов» для 10Base-FB);
• по времени двойного оборота сигнала в сети;
• по уменьшению межкадрового интервала.

1. По результатам расчетов сделать вывод о корректности конфигурации сети Ethernet.
2. По результатам работы оформить отчет. Содержание отчета: исходные данные, расчеты указанных параметров, выводы.

Вариант 1

5 Контрольные вопросы

1. Механизм доступа к разделяемой среде в технологии Ethernet.

1. Принципы оценки корректности конфигурации по физическим ограничениям.

1. Условия надежного распознавания коллизий.

1. Цели ограничения на уменьшение межкадрового интервала.
2. Правила расчета для самого длинного пути конфигурации сети.

Лабораторная работа №3 проектирование конфигурации сети в программе netcracker

1. Цель работы. Закрепление теоретических знаний в области конструирования и исследования характеристик систем телекоммуникаций. Изучение программы NetCrackerProfessional 4.1, а также приобретение практических навыков проектирования и моделирования работы сети, а также оценки принятых проектных решений. С помощью программы NetCrackerProfessional 4.1 необходимо построить модель телекоммуникационной сети заданной топологии. В соответствии с топологией сети произвести подбор необходимого сетевого оборудования конкретного производителя в базе данных программы. Задать сетевой трафик между абонентами и произвести анализ полученных результатов. Добиться безошибочной работы модели.

Источник

10.5. Методика расчета конфигурации сети Ethernet

Соблюдение многочисленных ограничений, установленных для различных стандартов физического уровня сетей Ethernet, гарантирует корректную работу сети (естественно, при исправном состоянии всех элементов физического уровня).

Чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо выполнение четырех основных условий:

• 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.

Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования, определяющие максимальное количество повторителей и общую длину сети в 2500 м. Расчет PDV Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные IEEE, содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах. В табл. 10.1 приведены данные, необходимые для расчета значения PDV для всех физических стандартов сетей Ethernet. Битовый интервал обозначен как bt. Комитет 802.3 старался максимально упростить выполнение расчетов, поэтому данные, приведенные в таблице, включают сразу несколько этапов прохождения сигнала. Например, задержки, вносимые повторителем, состоят из задержки входного трансивера, задержки блока повторения и задержки выходного трансивера. Тем не менее, в таблице все эти задержки представлены одной величиной, названной базой сегмента. Чтобы не нужно было два раза складывать задержки, вносимые кабелем, в таблице даются удвоенные величины задержек для каждого типа кабеля. Таблица 10.1. Данные для расчета значения PDV

Тип сегмента	База левого сегмента, bt	База промежуточного сегмента, bt	База правого сегмента, bt	Задержка среды на 1 м, bt	Максимальная длинасегмента, м
10Base-5	11,8	46,5	169,5	0,0866	500
10Base-2	11,8	46,5	169,5	0,1026	185
10Base-T	15,3	42,0	165,0	0,113	100
10Base-FB	—	24,0	—	0,1	2000
10Base-FL	12,3	33,5	156,5	0,1	2000
FOIRL	7,8	29,0	152,0	0,1	1000
AUI (> 2 м)	0	0	0	0,1026	2+48

В таблице используются также такие понятия, как левый сегмент, правый сегмент и промежуточный сегмент. Поясним эти термины на примере сети, приведенной на рис. 10.8. Левым сегментом называется сегмент, в котором начинается путь сигнала от выхода передатчика конечного узла. На примере это сегмент 1. Затем сигнал проходит через промежуточные сегменты 2-5 и доходит до приемника наиболее удаленного узла наиболее удаленного сегмента 6, который называется правым. Именно здесь в худшем случае происходит столкновение кадров и возникает коллизия, что и подразумевается в таблице. С каждым сегментом связана постоянная задержка, названная базой, которая зависит только от типа сегмента и от положения сегмента на пути сигнала (левый, промежуточный или правый). База правого сегмента, в котором возникает коллизия, намного превышает базу левого и промежуточных сегментов. Рисунок 10.8. Пример сети Ethernet, состоящей из сегментов различных физических стандартов Кроме этого, с каждым сегментом связана задержка распространения сигнала вдоль кабеля сегмента, которая зависит от длины сегмента и вычисляется путем умножения времени распространения сигнала по одному метру кабеля (в битовых интервалах) на длину кабеля в метрах. Расчет заключается в вычислении задержек, вносимых каждым отрезком кабеля (приведенная в таблице задержка сигнала на 1 м кабеля умножается на длину сегмента), а затем суммировании этих задержек с базами левого, промежуточных и правого сегментов. Общее значение PDV не должно превышать 575. Так как левый и правый сегменты имеют различные величины базовой задержки, то в случае различных типов сегментов на удаленных краях сети необходимо выполнить расчеты дважды: один раз принять в качестве левого сегмента сегмент одного типа, а во второй — сегмент другого типа. Результатом можно считать максимальное значение PDV. В нашем примере крайние сегменты сети принадлежат к одному типу — стандарту 10Base-T, поэтому двойной расчет не требуется, но если бы они были, сегментами разного типа, то в первом случае нужно было бы принять в качестве левого сегмент между станцией и концентратором 1, а во втором считать левым сегмент между станцией и концентратором 5. Приведенная на рисунке сеть в соответствии с правилом 4-х хабов не является корректной — в сети между узлами сегментов 1 и 6 имеется 5 хабов, хотя не все сегменты являются сегментами 10Base-FB. Кроме того, общая длина сети равна 2800 м, что нарушает правило 2500 м. Рассчитаем значение PDV для нашего примера. Левый сегмент 1: 15,3 (база) + 100 х 0,113 — 26,6. Промежуточный сегмент 2: 33,5 + 1000 х 0,1 = 133,5. Промежуточный сегмент 3: 24 + 500 х 0,1 = 74,0. Промежуточный сегмент 4: 24 + 500 х 0,1 = 74,0. Промежуточный сегмент 5: 24 + 600 х 0,1 = 84,0. Правый сегмент 6: 165 + 100 х 0,113 = 176,3. Сумма всех составляющих дает значение PDV, равное 568,4. Так как значение PDV меньше максимально допустимой величины 575, то эта сеть проходит по критерию времени двойного оборота сигнала несмотря на то, что ее общая длина составляет больше 2500 м, а количество повторителей — больше 4-х. Расчет PVV Чтобы признать конфигурацию сети корректной, нужно рассчитать также уменьшение межкадрового интервала повторителями, то есть величину PVV. Для расчета PVV также можно воспользоваться значениями максимальных величин уменьшения межкадрового интервала при прохождении повторителей различных физических сред, рекомендованными IEEE и приведенными в табл. 10.2. Таблица 10.2. Сокращение межкадрового интервала повторителями

Тип сегмента	Передающий сегмент, bt	Промежуточныйсегмент, bt
10Base-5 или 10Base-2	16	11
10Base-FB	—	2
10Base-FL	10,5	8
10Base-T	10,5	8

В соответствии с этими данными рассчитаем значение PVV для нашего примера. Левый сегмент 1: 10Base-T: сокращение в 10,5 bt. Промежуточный сегмент 2: 10Base-FL: 8. Промежуточный сегмент 3: 10Base-FB: 2. Промежуточный сегмент 4: 10Base-FB: 2. Промежуточный сегмент 5: 10Base-FB: 2. Сумма этих величин дает значение PVV, равное 24,5, что меньше предельного значения в 49 битовых интервала. В результате приведенная в примере сеть соответствует стандартам Ethernet по всем параметрам, связанным и с длинами сегментов, и с количеством повторителей.

Источник

Пример расчета сети на 4 подсети.

Пусть есть адрес сети 192.168.1.0/24. Необходимо сеть разделить на 4 подсети.

В соответствии с Cisco-формулой 2 n рассчитаем сколько неободимо занять бит от хоста: 2 2 = 4. Таким образом, префикс маски сети изменяется на /26.

Запишем адреса 4 подсетей, где «захваченный» бит выделен жирным шрифтом:

1) 11000000.10101000.00000001.00000000;

2) 11000000.10101000.00000001.01000000;

3) 11000000.10101000.00000001.10000000;

4) 11000000.10101000.00000001.11000000.

Как в предыдущем примере, выделена жирным шрифтом порция подсети, а без выделения — порция хоста:

1) 11000000.10101000.00000001.00000000 = 192.168.1.0/26; 2) 11000000.10101000.00000001.01000000 = 192.168.1.64/26; 3) 11000000.10101000.00000001.10000000 = 192.168.1.128/26 4) 11000000.10101000.00000001.11000000 = 192.168.1.192/26

Таким образом, сеть разделена на 4 подсети. При этом порция хоста теперь составляет 6 бит, а, следовательно, 2 6 — 2 = 62 хостов. Выпишем составляющие адреса для каждой подсети в двоичном и десятичном виде:

11000000.10101000.00000001.00000000 = 192.168.1.0/26 (адрес сети первой подсети)

11000000.10101000.00000001.00111111 = 192.168.1.63/26 (широковещательный адрес первой подсети)

11000000.10101000.00000001.01000000 = 192.168.1.64/26 (адрес сети второй подсети)

11000000.10101000.00000001.01111111 = 192.168.1.127/26 (широковещательный адрес второй подсети)

11000000.10101000.00000001.10000000 = 192.168.1.128/26 (адрес сети третьей подсети)

11000000.10101000.00000001.10111111 = 192.168.1.191/26 (широковещательный адрес третьей подсети)

11000000.10101000.00000001.11000000 = 192.168.1.192/26 (адрес сети четвёртой подсети)

11000000.10101000.00000001.11111111 = 192.168.1.255/26 (широковещательный адрес четвёртой подсети).

4. Технология выполнения расчетного задания

Задание: Учитывая необходимое количество хостов и параметры начальной сети, разбить её на подсети для выделения хостов, используя эффективную маску подсети.

IP-адрес начальной сети: 192.168.8.0;

Выделить подсеть, в которую должны входить 138 компьютеров.

а) сравниваем заданное число 138 со степенями «двойки»:

— 2 7 = 128 не подходит, т.к. меньше 138;

б) рассчитываем маску. 2 8 соответствует маске 255.255.255.0 (/24);

в) берём диапазон 24 хоста. Чтобы уместить их в подсеть, казалось бы, необходимо взять 2 4 , однако необходимо вспомнить, что количество хостов рассчитывается по формуле 2 n -2, где n-количество хостов.

Следовательно, берём 2 5 степени и получаем маску подсети 255.255.255.224. Необходимо также помнить, что учитывается предыдущий отсечённый диапазон (маска /24, которая использовалась для покрытия 138 хостов), соответственно, начинать отсчёт мы будем после окончания указанного диапазона.

г) получившиеся адреса подсетей:

— 192.168.8.0/24 (адрес широковещательной рассылки – 192.168.8.255);

— 192.168.9.0/27 (адрес широковещательной рассылки – 192.168.9.31).

4.1. Перечень индивидуальных заданий.

Задание: Для требуемого количества хостов и имея IP-адрес начальной сети, разбить её на подсети для выделения хостов, используя эффективную маску.

Вычислить адрес сети и адрес домена широковещательной рассылки.

1. IP-адрес начальной сети: 192.168.0.0; количество хостов: 1025, 998, 543, 221, 135, 15, 1;
2. IP-адрес начальной сети: 172.16.10.0; количество хостов: 2078, 900, 500, 179, 66, 11, 3;
3. IP-адрес начальной сети: 10.0.10.0; количество хостов: 2078, 900, 500, 179, 66, 11, 3;
4. IP-адрес начальной сети: 10.15.1.0; количество хостов: 8090, 999, 577, 77, 70, 10, 2;
5. IP-адрес начальной сети: 10.0.0.0; количество хостов: 7554, 7001, 1025, 129, 63, 16, 4;
6. IP-адрес начальной сети: 192.168.10.0; количество хостов: 7556, 7000, 1023, 127, 66, 15, 3.

Источник