Расчет на корректность ЛВС стандарта Fast Ethernet

Правила построения сегментов Fast Ethernet при использовании повторителей

Технология Fast Ethernet рассчитана на использование концентраторов-повторителей для образования связей в сети. Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet включают:

· ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих DTE с DTE (В качестве DTE (Data Terminal Equipment) может выступать любой источник кадров данных для сети: сетевой адаптер, порт моста, порт маршрутизатора, модуль управления сетью и другие подобные устройства.);

 

Таблица 2.1. – Максимальные длины сегментов DTE-DTE

Стандарт	Тип кабеля	Максимальная длина сегмента
100Base-TX	UTP категории 5	100 м
100Base-FX	Многомодовое оптоволокно 62.5/125 мкм	412 м (полудуплекс) 2 км (полный дуплекс)
100Base-T4	UTP категорий 3,4,5	100 м

 

· ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих DTE с портом повторителя;

· ограничения на максимальный диаметр сети;

· ограничения на максимальное число повторителей и максимальную длину сегмента, соединяющего повторители.

 

Повторители Fast Ethernet делятся на два класса. Повторители класса I поддерживают все типы логического кодирования данных: как 4В/5В, так и 8В/6Т. Повторители класса II поддерживают только какой-либо один тип логического кодирования - либо 4В/5В, либо 8В/6Т. То есть повторители класса I позволяют выполнять трансляцию логических кодов с битовой скоростью 100 Мбит/с, а повторителям класса II эта операция недоступна.

Поэтому повторители класса I могут иметь порты всех трех типов физического уровня: l00Base-TX, l00Base-FX и 100Base-T4. Повторители класса II имеют либо все порты 100Base-T4, либо порты l00Base-TX и l00Base-FX, В одном домене коллизий допускается наличие только одного повторителя класса I. Это связано с тем, что такой повторитель вносит большую задержку при распространении сигналов из-за необходимости трансляции различных систем сигнализации - 70 bt.

Повторители класса II вносят меньшую задержку при передаче сигналов: 46bt для портов TX/FX и 33,5 bt для портов Т4. Поэтому максимальное число повторителей класса II в домене коллизий - 2, причем они должны быть соединены между собой кабелем не длиннее 5 метров.

Небольшое количество повторителей Fast Ethernet не является серьезным препятствием при построении больших сетей, так как применение коммутаторов и маршрутизаторов делит сеть на несколько доменов коллизий, каждый из которых будет строиться на одном или двух повторителях. Общая длина сети не будет иметь в этом случае ограничений.

 

Таблица 2.2. – Параметры сетей, построенных на повторителях класса I

Тип кабеля	Максимальный диаметр сети, м	Максимальная длина сегмента, м
Только витая пара (ТХ)
Только оптоволокно (FX)
Несколько сегментов на витой паре и один на оптоволокне		100 (ТХ) 160 (FX)
Несколько сегментов на витой паре и несколько сегментов на оптоволокне		100 (ТХ) 136 (FX)

 

При определении корректности конфигурации сети можно не руководствоваться правилами одного или двух хабов, а рассчитывать время двойного оборота сети, как это было показано для сети Ethernet 10 Мбит/с.

Как и для технологии Ethernet 10 Мбит/с, комитет 802.3 дает исходные данные для расчета времени двойного оборота сигнала. Однако при этом сама форма представления этих данных и методика расчета несколько изменились. Комитет предоставляет данные об удвоенных задержках, вносимых каждым элементом сети, не разделяя сегменты сети на левый, правый и промежуточный. Кроме того, задержки, вносимые сетевыми адаптерами, учитывают преамбулы кадров, поэтому время двойного оборота нужно сравнивать с величиной 512 битовых интервала (bt), то есть со временем передачи кадра минимальной длины без преамбулы.

Для повторителей класса I время двойного оборота можно рассчитать следующим образом.

Задержки, вносимые прохождением сигналов по кабелю, рассчитываются на основании данных табл. 2.3., в которой учитывается удвоенное прохождение сигнала по кабелю.

 

Таблица 2.3. - Задержки, вносимые кабелем

Тип кабеля	Удвоенная задержка в bt на 1 м	Удвоенная задержка на кабеле максимальной длины
UTP Cat 3	1,14	114 bt (100м)
UTP Cat 4	1,14	114 bt (100м)
UTP Cat 5	1,112	111,2 bt (100м)
STP	1,112	111,2 bt (100м)
Оптоволокно	1,0	412 bt (412м)

 

Задержки, которые вносят два взаимодействующих через повторитель сетевых адаптера (или порта коммутатора), берутся из табл. 2.4.

Таблица 2.4. Задержки, вносимые сетевыми адаптерами

Тип сетевых адаптеров	Максимальная задержка при двойном обороте
Два адаптера TX/FX	100 bt
Два адаптера T4	138 bt
Один адаптер ТХ/FХ и один Т4	127 bt

 

Учитывая, что удвоенная задержка, вносимая повторителем класса I, равна 140 bt, можно рассчитать время двойного оборота для произвольной конфигурации сети, естественно, учитывая максимально возможные длины непрерывных сегментов кабелей, приведенные в табл. 3.10. Если получившееся значение меньше 512, значит, по критерию распознавания коллизий сеть является корректной. Комитет 802.3 рекомендует оставлять запас в 4 bt для устойчиво работающей сети, но разрешает выбирать эту величину из диапазона от 0 до 5 bt.

Рассчитаем для примера рекомендуемую в таблице конфигурацию сети, состоящую из одного повторителя и двух оптоволоконных сегментов длиной по 136 метров.

Каждый сегмент вносит задержку по 136 bt (табл.2.3), пара сетевых адаптеров FX дает задержку в 100 bt (табл.2.4), а сам повторитель вносит задержку в 140 bt (2 порта по 70 bt). Сумма задержки равна 512 bt, что говорит о том, что сеть корректна, но запас принят равным 0.