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.
