close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лр №3 РВІМ

код для вставкиСкачать
dfgdfg
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
1
Лабораторна робота №
3
Тема: Побудова локальної обчисл̀вальної
мереж
і на рівні комп’̀терного класу
з використанн́м технології Ethernet
Мета роботи:
одержанн́ навичок вибору
обладнанн́
та
кабельної системи дл́ побудови локальної обчисл̀вальної мережі на рі
вні комп’̀терного класу
на основі технології Ethernet
Теоретичні відомості
Типи кабелів, що використову̀тьс́ дл́ побудови комп’̀терної мережі
Коаксіальний кабель
Коаксіальний кабель
− електричний кабель із співвісними провідниками
Застосовуєтьс́ дл́ передачі електричних сигналів в ліні́х телекомунікації в антенно
-
фідерних пристро́х радіоелектронної і телевізійної апаратури між блоками радіотехнічної апаратури і тд
Принцип дії
Електромагнітне поле коаксіального кабел̀ зосереджене в просторі між про
відниками струму тобто зовнішнього пол́ немає і тому втрати на випромін̀ванн́ в навколишній до коаксіального кабел̀ простір практично відсутні Оскільки зовнішній провідник одночасно служить електромагнітним екраном що захищає електричне коло струму від
впливів ззовні коаксіальний кабель має високий завадозахист і має відносно малі втрати енергії сигналів ́кі переда̀тьс́ Дл́ радіоприйому використовуєтьс́ ́к правило кабель що має хвильовий опір 50 Ом
Конструкці́
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
2
Рис 1 Конструкці́ коаксіального кабел̀
Сучасний кабель складаєтьс́ з центрального провідника
(D), оточеного ш
аром діелектрика
(C), зовнішн́ поверхн́ ́кого покрита обплетенн́м
() або фольго̀
(другим провідником) і захисно̀ оболонко̀ з пластику
(A) що захищає кабель від дії навколишнього середовища (Рис 1)
Класифікаці́
1.
За призначенн́м
− дл́ систем кабельного те
лебаченн́ дл́ систем зв'́зку авіаційної космічної техніки комп'̀терних мереж побутової техніки і т д 2.
По хвильовому опору
− хвильовий опір кабел̀ може бути будь
-
́кий однак стандартними ́вл́̀тьс́ 5 значень по російським стандартам і 3 за міжнародним
и 2.1.
50 Ом
− найбільш поширений тип застосовуєтьс́ в різних област́х радіоелектроніки 2.2.
75 Ом
− поширений тип застосовуєтьс́ переважно в телевізійній та відеотехніці 2.3.
100 Ом
− застосовуєтьс́ рідко в імпульсній техніці і дл́ спеціальних цілей 2.4.
150 Ом
−
застосовуєтьс́ рідко в імпульсній техніці і дл́ спеціальних цілей міжнародними стандартами не передбачений 2.5.
200 Ом
− застосовуєтьс́ вкрай рідко міжнародними стандартами не передбачений 3.
За діаметром ізол́ції
:
3.1.
Субмініат̀рні
− до 1 мм 3.2.
Мініат̀рні − 15
− 295 мм 3.3.
Средньогабаритні
− 37 − 115 мм 3.4.
Великогабаритні
− понад 115 мм 4.
За гнучкіст̀
(стійкість до багаторазових перегинань)
4.1.
Жорсткі
. 4.2.
Напівжорсткі
. 4.3.
Гнучкі
. 4.4.
Особливо гнучкі
.
Категорії Кабелі діл́тьс́ за шкало̀ Radio Guide
Найпоширеніші катег
орії кабел̀
1.
RG
-
8 і RG
-
11 − «
Товстий Ethernet
» (Thicknet) 50 Ом Стандарт 10ASE5
Обмеженн́ дл́ Ethernet на товстому кабелі
Максимальна довжина сегмента
500 м
Максимальна кількість сегментів в мережі
5
Максимальна довжина мережі
25 км
Максимальна к
ількість станцій підкл̀чених до одного сегмента (́кщо в мережі є репітери вони теж вважа̀тьс́ ́к станції)
100
Мінімальна відстань між точками підкл̀ченн́ робочих станцій
25 м
Максимальна довжина трансиверного кабел̀
50 м
RG
-
58 − «
Тонкий Ethernet
» 5
0 Ом Стандарт 10ASE2 2.1.
RG
-
58/U − суцільний центральний провідник 2.2.
RG
-
58A/U − багатожильний центральний провідник
2.3.
RG
-
58/U − військовий кабель Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
3
Обмеженн́ дл́ Ethernet на тонкому кабелі
Максимальна довжина сегмента
185 м
Максимальна кількість сегмен
тів в мережі
5
Максимальна довжина мережі
925 м
Максимальна кількість станцій підкл̀чених до одного сегмента (́кщо в мережі є репітери вони теж вважа̀тьс́ ́к станції)
30
Мінімальна відстань між точками підкл̀ченн́ робочих станцій
05 м
RG
-
59 − телев
ізійний кабель (roadband/able Television) 75 Ом
4.
RG
-
6 − телевізійний кабель (roadband/able Television) 75 Ом Кабель категорії RG
-
6 має декілька різновидів ́кі характеризу̀ть його тип та матеріал виконанн́
5.
RG
-
11 − магістральний кабель практично не
замінний ́кщо потрібно вирішити питанн́ з великими відстан́ми Цей вид кабел̀ можна використовувати навіть на відстані близько 600 метрів Укріплена зовнішн́ ізол́ці́ дозвол́є без проблем використовувати цей кабель у складних умовах (вулиц́ колод́зі) Іс
нує варіант S1160 з тросом ́кий використовуєтьс́ дл́ надійного прокидуванн́ кабел̀ по повітр̀ наприклад між будинками 6.
RG
-
62 − ARNet 93 Ом
Вита пара
Вита пара
(Twisted pair) − вид мережев
ого кабел̀ є одніє̀ або декількома парами ізольованих прові
дників скручених між собо̀ (з невелико̀ кількіст̀ витків на одиниц̀ довжини) дл́ зменшенн́ взаємних наведень при передачі сигналу і покритих пластиково̀ оболонко̀ (Рис
2) Використовуєтьс́ ́к мережев
ий носій в багатьох технологі́х таких ́к Ethernet
, A
RCNet
і Token ring
В даний час завд́ки своїй дешевизні і легкості в установці є найпоширенішим дл́ побудови локальних мереж
Рис 2
. Конструкці́ кабел̀ типу «вита пара
»
Кабель підкл̀чаєтьс́ до мережевих пристроїв за допомого̀ з'єднувача 8P8C
він є трохи більшим ніж тел
ефонний з'єднувач RJ
-
11 Підтримує передачу даних на відстань до 100
метрів
. На більш тривалих відстан́х сигнал загасає ́кщо передача даних на більшу відстань все ж таки необхідна потрібно скористатис́ повтор̀вачем
Види кабел̀
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
4
Залежно від на́вності захи
сту − електрично заземленої мідної сітки або ал̀мінієвої фольги навколо скручених пар визнача̀ть різновиди даної технології неекранована вита пара
(UTP − Unshielded twisted pair)
екранована вита пара
(STP − Shielded twisted pair)
фольгована вита пара
(F
TP − Foiled twisted pair)
фольгована екранована вита пара
(SFTP − Shielded Foiled twisted pair)
В де́ких типах екранованого кабел̀ захист може використовуватис́ ще і навкруги кожної пари Екрануванн́ забезпечує кращий захист від електромагнітних впливів ́к
зо
внішніх так і внутрішніх
.
Категорії кабел̀
Існує декілька категорій кабел̀ вита пара ́кі нумеру̀тьс́ від CAT1
до CAT7
Кабель вищої категорії звичайно містить більше пар дротів і кожна пара має більше витків на одиниц̀ довжини Категорії неекранованої
витої пари опису̀тьс́ в стандарті EIA/TIA 568
(Американський стандарт проводки в комерційних спорудах)
CAT1
− телефонний кабель всього одна пара В США використовувавс́ раніше і провідники були скручені між собо̀ Використовуєтьс́ тільки дл́ передачі голосу або даних за допомого̀ модему
CAT2
− старий тип кабел̀ 2 пари провідників підтримував передачу даних на швидкост́х до 4 Мбіт/с
використовувавс́ в мережах Token ring
і ARCNet
Зараз іноді зустрічаєтьс́ в телефонних мережах
CAT3
− 2
-
парний кабель
використовувавс́ при побудові локальних мереж 10BASE
-
T
і Token ring
підтримує швидкість передачі даних тільки до 10 Мбіт/с
На відміну від попередніх двох відповідає вимогам стандарту IEEE 802.3
Також дотепер зустрічаєтьс́ в телефонних мережах
CAT4
−
кабель складаєтьс́ з 4
-
х скручених пар використовувавс́ в мережах Token ring
, 10BASE
-
T
, 10BASE
-
T4
швидкість передачі даних не перевищує 16 Мбіт/с
зараз не використовуєтьс́
САТ5
− 4
-
парний кабель це і є те що звичайно назива̀ть кабель «
вита пара
» за
вд́ки високій швидкості передачі до 100 Мбіт/с
при використанні 2 пар
і до 1000 Мбіт/с
при використанні 4 пар
є найпоширенішим мережевим носієм що використовуєтьс́ в комп'̀терних мережах дотепер При прокладці нових мереж користу̀тьс́ дещо вдосконалени
м кабелем CAT5e
́кий краще пропускає високочастотні сигнали
CAT6
− застосовуєтьс́ в мережах Fast Ethernet
і Gigabit Ethernet
складаєтьс́ з 4 пар
провідників і здатний передавати дані на швидкості до 10000 Мбіт/с
Доданий в стандарт в червні 2002 року п
ропускає сигнали частото̀ до 200МГц Існує категорі́ CAT6е
в ́кій збільшена частота сигналу що пропускаєтьс́ до 500МГц За даними IEEE 70 % встановлених мереж в 2004 році використовували кабель категорії AT6 проте можливо це просто дань моді оскільк
и кабель AT5 і AT5e цілком справл́єтьс́ в мережах 10GASE
-
T.
CAT7
− специфікаці́ на даний тип кабел̀ поки не затверджена швидкість передачі даних до 10000 Мбіт/с
частота сигналу що пропускаєтьс́ до 600
—
700 Мгц Кабель цієї категорії екранований
Схем
и обтисканн́ («обжимки») витої пари Дані схеми обтисканн́ витої пари наведені дл́ кабел̀ категорії 5
(4 пари провідників) Обтискаєтьс́ коннектором 8P8C
(Рис 3) Існує 2 схеми обтисканн́ кабел̀ пр́мий кабель
і перехресний (крос
-
овер) кабель
Перша схема
використовуєтьс́ дл́ з'єднанн́ комп'̀тера з світчем/хабом
друга –
дл́ з'єднанн́ 2 комп'̀терів
безпосередньо і дл́ з'єднанн́ де́ких старих моделей хабів/світчей (uplink порт)
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
5
Рис3 Коннектор 8P8
Пр́м
и
й кабель
Вар
і
ант по стандарту EIA/TIA
-
568A:
№ контакту —
колір жили —
№ контакту на другому кінці кабел̀
=
===
====
1 зелено
білий
====
====
2 зелений
====
====
3 помаранчево
білий
====
====
4 синій
====
====
5 синьо
білий
====
====
6 помаранчевий
====
====
7 коричнево
білий
====
====
8 коричневий
і по стандарту EIA/TIA
-
568B
:
№ контакту —
колір жили —
№ контакту на другому кінці кабел̀
====
====
1 помаранчево
білий
====
====
2 помаранчевий
====
====
3 зелено
білий
====
====
4 синій
====
====
5 синьо
білий
====
====
6 зелений
====
====
7 коричн
ево
білий
====
====
8 коричневий
Перехресний кабель
дл́ з'єднанн́ двох мережевих карт безпосередньо на швидкості 100 Мегабіт/с (rossover)
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
6
10
base
-
T
/100
base
-
TX
crossover
(
T
568
B
)
№ контакту —
колір жили —
№ контакту на другому кінці кабел̀
1
====
====
1
2
====
====
2
3
====
====
3
4
====
====
4
5
====
====
5
6
====
====
6
7
====
====
7
8
====
====
8
Перехресний
кабель
дл́
з'єднанн́ двох мережевих карт безпосередньо на швидкості
1 Г
і
габ
і
т/с (rossover)
10base
-
T/100base
-
TX/1000b
ase
-
TX/T4 crossover (T568B)
№ контакту —
колір жили —
№ контакту на другому кінці кабел̀
====
====
1
2
====
====
2
3
====
====
3
4
====
====
4
5
====
====
5
6
====
====
6
7
====
====
7
8
====
====
8
Рис4 Інструмент (кримпер) дл́ обтисканн́ витої пари (кон
н
ектора 8P8)
Біло
-
помаранчева жила чергуєтьс
́ з біло
-
зелено̀ помаранчева із зелено̀ (дл́ 100
-
мегабітного з'єднанн́) син́ жила чергуєтьс́
з біло
-
коричнево̀ біло
-
син́ з коричнево̀ (дл́ гігабітних з'єднань дл́ 100 мегабіт їх можна обтиснути в будь
-
́кому пор́дку або взагалі не Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
7
обтискати) Використан
н́ кабел̀ обтисненого не по стандарту може призвести до того що кабель прац̀вати не буде або буде дуже великий відсоток втрат (в залежності від довжини кабел̀) Дл́ перевірки правильності обтисненн́ кабел̀ крім візуального контрол̀ існу̀ть спеціальн
і пристрої − LAN
-
тестери Такий пристрій складаєтьс́ з передавача і приймача Передавач почергово подає сигнал на кожну з восьми жил кабел̀ дубл̀̀чи ц̀ передачу запал̀ванн́м одного з восьми світлодіодів а на приймачі приєднаного до іншого кінц́ лінії в
ідповідно загор́єтьс́ один з восьми світлодіодів Якщо на передачу та на прийом світлодіоди загор́̀тьс́ підр́д значить кабель обтиснений без помилок Більш дорогі моделі LAN
-
тестерів можуть мати вбудований переговорний пристрій індикатор обриву із зазна
ченн́м відстані до обриву та ін
Дані схеми обтисненн́ підход́ть ́к дл́ 100
-
мегабітного з'єднанн́ так і дл́ гігабітного При використанні 100 мегабітного
з'єднанн́ використову̀тьс́ тільки 2
з 4 пар
а саме помаранчева
і зелена
Син́ і коричнева пари в так
ому випадку можуть бути використані дл́ підкл̀ченн́ другого комп'̀тера по тому ж кабел̀ Кожен кінець кабел̀ роздво̀̀ть на д
ва по дві пари і отриму̀ть ніби
два кабел́ але під одніє̀ ізол́ціє̀ Однак дана схема підкл̀ченн́ може знизити швидкість
та ́кість
передачі інформації При використанні гігабітних з'єднань
використову̀тьс́ 4 пари
провідників Також існу̀ть обмеженн́ на вибір схеми перехресного з'єднанн́ жил що накладаєтьс́ стандартом Power
-
Over
-
Ethernet (POE)
однак цей стандарт ще до кінц́ не затв
ер
джений При пр́мому з'єднанні (
«один до одного») живленн́ в кабелі цей стандарт буде прац̀вати автоматично
Оптичне волокно
Оптоволокно
або оптичне волокно
−
це скл́на або пластикова нитка що використовуєтьс́ дл́ перенесенн́ світла усередині себе за
вд́ки повному внутрішньому віддзеркаленн̀ Волоконна оптика
−
розділ прикладної науки і машинобудуванн́ що описує такі волокна Оптоволокна використову̀тьс́ в оптоволоконному зв'́зку ́кий дозвол́є передавати цифрову інформаці̀ на великі відстані і з вищо
̀ швидкіст̀
передачі даних ніж в електронних засобах зв'́зку
Простий принцип дії дозвол́є використовувати різні методи що да̀ть можливість створ̀вати найрізноманітніші оптоволокна
одномодові оптоволокна
;
багатомодові оптоволокна
;
оптоволокна з градієнт
ним показником заломленн́
;
оптоволокна із ступінчастим профілем розподілу показників заломленн́
.
Рис 5 Іл̀страці́ принципу дії оптоволокна
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
8
Відповідно до фізичних властивостей оптоволокна необхідні спеціальні методи дл́ їх з'єднанн́ з устаткуванн́м Оптоволокно є ба
зо̀ дл́ різних типів кабелів залежно від того де вони використовуватимутьс́
.
Оптоволокно може бути використане ́к засіб дл́ телекомунікації і побудови комп'̀терної мережі внаслідок своєї гнучкості і можливості зав'́зуватис́ у вузол ́к кабель Не зважа̀ч
и на те що волокна можуть бути зроблені з прозорого пластичного оптоволокна або волокна силікагелевого волокна що використову̀тьс́ дл́ передачі інформації на великі відстані завжди зроблені зі скла внаслідок низького оптичного ослабленн́ електромагніт
ного випромін̀ванн́ У зв'́зку використову̀тьс́ багатомодові
і одномодові оптоволокна
; мультимодове оптоволокно
зазвичай використовуєтьс́ на невеликих відстан́х (до 500 м) а одномодове оптоволокно
−
на довгих дистанці́х У зв'́зку із суворим допуском між одномодовим оптоволокном передавачем приймачем підсил̀вачем і іншими одномодовими компонентами їх використанн́ звичайно дорожче ніж застосуванн́ мультимодових компонент
Ethernet
Ethernet
− базова технологі́ локальних обчисл̀вальних (комп'̀терних) м
ереж з комутаціє̀ пакетів
В широкому розумінні Ethernet
− це ціле сімейство технологій
щ
о вкл̀чає різні міжнародні та фірмові стандарти найбільш відомі серед них Ethernet
, Fast Ethernet
, Gigabit Ethernet
і IEEE 802.3
.
Стандарти Ethernet визнача̀ть дрото
ві з'єднанн́ та електричні сигнали
на фізичному рівні формат кадрів та протоколи управлінн́ доступом до середовища
− на канальному рівні моделі OSI Ethernet в основному описуєтьс́ стандартами IEEE групи 802.3
Ethernet став найпоширенішо̀ технологіє̀ лок
альних комп’̀терних мереж в середині 90
-
х років минулого столітт́ витіснивши такі застарілі технології ́к Arcnet FDDI і Token ring
Історі́ Ethernet
Технологі́ Ethernet була розроблена разом з багатьма першими проектами корпорації Xerox PARC
Загальнопр
ийн́то вважати що Ethernet був винайдений 22 травн́ 1973 року
коли Роберт Меткалф
(Robert Metcalfe) склав доповідну записку дл́ глави PAR про потенціал технології Ethernet Але законне право на технологі̀ Меткалф отримав через кілька років Меткалф пішо
в з Xerox в 1979 році і заснував компані̀ 3om дл́ просуванн́ комп'̀терів і локальних обчисл̀вальних мереж Йому вдалос́ переконати DE Intel і Xerox прац̀вати спільно і розробити стандарт Ethernet (DIX) Вперше цей стандарт був опублікований 30 вересн́ 1
980 року
. У стандарті перших версій (Ethernet v10 і Ethernet v20) зазначено що середовищем дл́ передачі є коаксіальний кабель надалі з'́вилас́ можливість використовувати виту пару та оптичний кабель Причинами переходу на виту пару були
: можливість роботи в дуплексному режимі
; низька вартість
кабел̀ "витої пари" більш висока надійність
мереж при несправності в кабелі можливість живленн́ по кабел̀
малопотужних вузлів наприклад IP
-
телефонів (стандарт Power over Ethernet POE) відсутність гальв
анічно̀ зв'́зку
(проходженн́ струму) між вузлами мережі Причино̀ переходу на оптичний кабель
була необхідність збільшити довжину сегмента
без повтор̀вачів Метод управлінн́ доступом
(дл́ мережі на коаксіальному кабелі) − множинний доступ з контролем нес
учої та ви́вленн́м колізій (SMA/D arrier Sense Multiple Access with ollision Detection) швидкість передачі даних 10 Мбіт/с
розмір пакета від 72
до 1526 байт
описані методи кодуванн́ даних Режим роботи симплексний
тобто вузол не може одночасно Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
9
пер
едавати і приймати інформаці̀ Кількість вузлів в одному розподіленому сегменті мережі обмежена граничним значенн́м в 1024 робочих станції
(специфікації фізичного рівн́ можуть встановл̀вати більш жорсткі обмеженн́ наприклад до сегмента тонкого коаксіалу може підкл̀чатис́ не більше 30 робочих станцій
а до сегмента товстого коаксіалу − не більше 100
). Однак мережа побудована на одному розподіленому сегменті стає неефективно̀ задовго до дос́гненн́ граничного значенн́ кількості вузлів
в основному через си
мплексний режим
роботи У 1995 році прийн́тий стандарт IEEE 802.3u Fast Ethernet
зі швидкіст̀ 100 Мбіт/с
і з'́вилас́ можливість роботи в режимі повного дуплексу
У 1997 році
був прийн́тий стандарт IEEE 802.3z Gigabit Ethernet
зі швидкіст̀ 1000 Мбіт/с
дл́ передачі по оптоволокну і ще через два роки –
дл́ передачі по витій парі
Різновиди Ethernet В залежності від швидкості передачі даних і середовища передачі існує кілька варіантів технології Незалежно від способу передачі стек мережевого протоколу і пр
ограми прац̀̀ть однаково практично у всіх нижчеперелічених варіантах
Ранні модифікації Ethernet
:
Xerox Ethernet
− оригінальна технологі́ швидкість 3Мбіт/с
існувала в двох варіантах Version 1 та Version 2 формат кадру останньої версії до сих пір має шир
оке застосуванн́ 10BROAD36
− широкого розповс̀дженн́ не отримав Один з перших стандартів що дозвол́є прац̀вати на великих відстан́х Використовував технологі̀ широкосмугової модул́ції
схожу на ту що використовуєтьс́ в кабельних модемах В ́кості сере
довища передачі даних використовувавс́ коаксіальний кабель
. 1BASE5
− також відомий ́к StarLAN став першо̀
модифікаціє̀ Ethernet
-
технології що використовує виту пару
Прац̀вав на швидкості 1 Мбіт/с
але не знайшов комерційного застосуванн́ 10 Мбіт/с Et
hernet
: 10BASE5
,
IEEE 802.3
(«
Товстий Ethernet
») − перша розробка технології зі швидкіст̀ передачі даних 10 Мбіт/с
Дотриму̀чись раннього стандарту IEEE використовує коаксіальний кабель
з хвильовим опором 50 Ом (RG
-
8) з максимально̀ довжино̀ сегмента 500
метрів
. 10BASE2
,
IEEE 802.3a
(«
Тонкий Ethernet
») − використовуєтьс́ кабель RG
-
58
з максимально̀ довжино̀ сегмента 200 метрів
комп'̀тери приєдну̀тьс́
один до іншого дл́ підкл̀ченн́ кабел̀ до мережевої карти потрібен T
-
коннектор а на кабелі повинен бут
и N
-
коннектор Потрібна на́вність термінатора на кожному кінці Багато років цей стандарт був основним дл́ технології Ethernet StarLAN 10
− перша розробка що використовує виту пару
дл́ передачі даних на швидкості 10 Мбіт/с
Надалі евол̀ціонував у стан
дарт 10BASE
-
T
Незважа̀чи на те що теоретично можливе підкл̀ченн́ до одного кабел̀ (сегменту) витої пари більш ніж двох пристроїв що прац̀̀ть в напівдуплексному режимі така схема ніколи не застосовуєтьс́ дл́ Ethernet на відміну від роботи з коаксіальни
м кабелем Тому всі мережі на витій парі використову̀ть топологі̀ "зірка" в той час ́к мережі на коаксіальному кабелі побудовані на топології "шина" Термінатори дл́ роботи по витій парі вбудовані в кожний пристрій і застосовувати додаткові зовнішні те
рмінатори в лінії не потрібно 10BASE
-
T
,
IEEE 802.3i
− дл́ передачі даних використовуєтьс́ 4 дроти
кабел̀ витої пари (дві скручені пари) категорії 3
або категорії 5
Максимальна довжина сегмента 100 метрів
. FOIRL
− базовий стандарт дл́ технології Etherne
t що використовує дл́ передачі даних оптичний кабель
Максимальна відстань передачі даних без повтор̀вача –
1 км
. Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
10
10BASE
-
F, IEEE 802.3j − основний термін дл́ позначенн́ сімейства 10 Мбіт/с
Ethernet
-
стандартів що використову̀ть оптоволоконний кабель
на в
ідстані до 2 кілометрів
: 10BASE
-
FL, 10BASE
-
F і 10ASE
-
FP З перерахованого тільки 10BASE
-
FL
отримав широке розповс̀дженн́ 10BASE
-
FL
(Fiber Link) − поліпшена версі́ стандарту FOIRL
Поліпшенн́ торкнулось збільшенн́ довжини сегменту до 2 км
. 10BASE
-
FB
(F
iber Backbone) –
стандарт що зараз не використовуєтьс́ призначавс́ дл́ об'єднанн́ повтор̀вачів у магістраль 10BASE
-
FP
(Fiber Passive) − топологі́ «
пасивна зірка
» в ́кій не потрібні повтор̀вачі − ніколи не застосовувавс́ Швидкий Ether
net (Fast Ethern
et, 100 Мбіт/с)
:
100BASE
-
T
− загальний термін дл́ позначенн́ стандартів що використову̀ть в ́кості середовища передачі даних виту пару
Довжина сегмента до 100 метрів
. Вкл̀чає в себе стандарти 100ASE
-
TX, 100BASE
-
T4 і 100ASE
-
T2.
100BASE
-
TX
, IEEE 802.3u
−
розвиток стандарту 10ASE
-
T дл́ використанн́ в мережах топології «
зірка
»
Заді́на вита пара категорії 5
фактично використову̀тьс́ тільки дві пари провідників
100BASE
-
T4
− стандарт ́кий використовує виту пару категорії 3
Заді́ні всі чотири пари провідн
иків передача даних іде в напівдуплексі
Практично не використовуєтьс́
100BASE
-
T2
− стандарт ́кий використовує виту пару категорії 3
Заді́ні тільки дві пари провідників Підтримуєтьс́ повний дуплекс
коли сигнали пошир̀̀тьс́ в протилежних напр́мках по кожній парі Швидкість передачі в одному напр́мку − 50 Мбіт/с
Практично не використовуєтьс́ 100BASE
-
FX
− стандарт ́кий використовує багатомодове оптоволокно
. Максимальна довжина сегмента 400 метрів
у напівдуплексі
(дл́ гарантованого ви́вленн́ колізій) або 2 кілометри
в повному дуплексі
.
100BASE
-
LX
− стандарт ́кий використовує одномодове оптоволокно
Максимальна довжина сегмента 15 кілометрів
у повному дуплексі на довжині хвилі 1310 нм
100BASE
-
LX WDM
− стандарт ́кий використовує одномодове оптоволокно
. Максимальна довжина сегмента 15 кілометрів
в повнодуплексному режимі
на довжині хвилі 1310 нм і 1550 нм Інтерфейси бува̀ть двох видів відрізн́̀тьс́ довжино̀ хвилі передавача та марку̀тьс́ або цифрами (довжина хвилі) або одніє̀ латинсько̀ літеро̀ A (131
0) або (1550) У парі можуть прац̀вати тільки парні інтерфейси з одного боку передавач на 1310 нм а з іншого − на 1550 нм
Гігабіт Ethern
et (Gigabit Ethernet, 1 Гбіт/с)
:
1000BASE
-
T
, IEEE 802.3ab
− стандарт ́кий використовує виту пару категорій 5e
або 6
. В
передачі даних беруть участь всі 4 пари
Швидкість передачі даних − 250 Мбіт/с
по одній парі
1000BASE
-
TX
був створений Асоціаціє̀ телекомунікаційної промисловості (Telecommunications Industry Association TIA) і опублікований в березні 2001 року ́к «
Специфікаці́ фізичного рівн́ дуплексного Ethernet 1000 Мб/с (1000ASE
-
TX) симетричних кабельних систем категорії 6
(ANSI/TIA/EIA
-
854
-
2001)» Стандарт використовує окремі прийом
-
передачу (2 пари на передачу 2 пари на прийом по кожній парі дані переда̀тьс́
зі швидкіст̀ 500 Мбіт/с
) Але ́к наслідок дл́ стабільної роботи за тако̀ технологіє̀ потрібна кабельна система високої ́кості тому 1000ASE
-
TX може використовувати тільки кабель 6 категорії
Ще одніє̀ істотно̀ відмінніст̀ 1000ASE
-
TX є відсутність схем
и цифрової компенсації наводок і поворотних перешкод в результаті чого складність рівнів енергоспоживанн́ і ціна процесорів стає нижче ніж у процесорів стандарту 1000ASE
-
T На основі цього Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
11
стандарту практично не було створено продуктів хоча 1000ASE
-
TX
використовує більш простий протокол ніж стандарт 1000ASE
-
T і тому може використовувати більш просту електроніку
1000BASE
-
X
− загальний термін дл́ позначенн́ стандартів зі змінними прийомопередатчиками GI або SFP
1000BASE
-
SX
, IEEE 802.3z
− стандарт
́кий використовує багатомодове оптоволокно
. Дальність проходженн́ сигналу без повтор̀вача до 550 метрів
. 1000BASE
-
LX
, IEEE 802.3z
− стандарт ́кий використовує одномодове оптоволокно
. Дальність проходженн́ сигналу без повтор̀вача до 80 кілометрів
.
1000BA
SE
-
CX
− стандарт дл́ коротких відстаней (до 25 метрів
) що використовує екрановану виту пару
(STP) з хвильовим опором 150 Ом Замінений стандартом 1000BASE
-
T і зараз не використовуєтьс́ 1000BASE
-
LH
(Long Haul) − стандарт ́кий використовує одномодове опт
оволокно
. Дальність проходженн́ сигналу без повтор̀вача до 100 кілометрів
.
10 гігабіт Ethernet
:
Новий стандарт 10 гігабіт Ethernet
містить у собі сім стандартів фізичного середовища дл́ LAN MAN та WAN В даний час він описуєтьс́ поправко̀ IEEE 802.3ae
і м
ає увійти в наступну ревізі̀ стандарту IEEE 802.3
.
10GBASE
-
CX4
− технологі́ 10 гігабіт Ethernet дл́ коротких відстаней (до 15 метрів
), використовуєтьс́ мідний кабель
CX4
та конектори InfiniBand
.
10GBASE
-
SR
− технологі́ 10 гігабіт Ethernet дл́ коротких відс
таней (до 26
або 82
метрів
в залежності від типу кабел̀) використовуєтьс́ багатомодове оптоволокно
Він також підтримує відстані до 300 метрів
з використанн́м нового багатомодового оптоволокна
(2000 МГц/км) 10GBASE
-
LX4
− використовує ущільненн́ по довж
ині хвилі дл́ підтримки відстаней від 240
до 300
метрів
по багатомодовому оптоволокну
Також підтримує відстані до 10 кілометрів
при використанні одномодового оптоволокна
. 10GBASE
-
LR
і 10GBASE
-
ER
− ці стандарти підтриму̀ть відстані до 10
і 40 кілометрів в
ідповідно
. 10GBASE
-
SW
, 10GBASE
-
LW
і 10GBASE
-
EW
− ці стандарти використову̀ть фізичний інтерфейс сумісний по швидкості і формату даних з інтерфейсом O
-
192/STM
-
64 SONET/SDH Вони подібні стандартам 10GASE
-
SR, 10GBASE
-
LR і 10GASE
-
ER відповідно тому що в
икористову̀ть ті ж самі типи кабелів і відстані передачі 10GBASE
-
T
, IEEE 802.3an
-
2006
− прийн́тий у червні 2006 року післ́ 4 років розробки Використовує екрановану виту пару
Відстані до 100 метрів
. Стандарт 10 гігабіт Ethernet ще занадто молодий тому
потрібен час щоб зрозуміти ́кі з перерахованих вище стандартів середовищ передачі даних будуть реально затребувані на ринку
Правила побудови сегментів Fast Ethernet при використанні повтор̀вачів класу I та класу II
Технологі́ Fast Ethernet
́к і всі некоаксіальні
варіанти Ethernet
,
розрахована на підкл̀ченн́ кінцевих вузлів − комп'̀терів з відповідними мережевими адаптерами − до багатопортових
концентраторів
-
повтор̀вача
або комутаторів
.
Правила побудови мереж Fast Ethernet вкл̀ча̀ть
:
Обмеженн́ на макс
имальні довжини сегментів що з'єдну̀ть DTE
(Data Terminal Equipment)
з DTE
Обмеженн́ на максимальні довжини сегментів що з'єдну̀ть DTE з портом повтор̀вача
Обмеженн́ на максимальний діаметр мережі
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
12
Обмеженн́ на максимальне число повтор̀вачів і максимал
ьну довжину сегменту що з'єднує повтор̀вачі
Як DTE
може виступати будь
-
́ке джерело кадрів даних дл́ мережі мережний адаптер
, порт моста
, порт маршрутизатора
, модуль управлінн́ мережѐ
та інші подібні пристрої Порт повтор̀вача не є DTE У типовій конфіг
урації мережі Fast Ethernet кілька DTE підкл̀чаєтьс́ до порт
ів повтор̀вача утвор̀̀чи мережу зіркоподібної
топології
Специфікаці́ IEEE 802.3u визначає наступні максимальні значенн́ сегментів DTE
-
DTE
:
Стандарт
Тип кабел̀
Максимальна довжина сегмента
100B
ase
-
TX
Category 5 UTP
100 метрів
Багатомодове оптоволокно 625/125 мкм
412 метрів (напівдуплекс) 2 км (повний дуплекс)
ategory 34 або 5 UTP
100 метрів
Повтор̀вачі Fast Ethernet діл́тьс́ на два класи
Повтор̀вачі класу I
підтриму
̀ть всі типи систем кодуванн́ фізичного рівн́ 100Base
-
TX/FX
і 100Base
-
T4
Повтор̀вачі класу II
підтриму̀ть тільки один тип системи кодуванн́ фізичного рівн́ −
100Base
-
TX/FX
або 100Base
-
T4
.
В одному домені колізій допускаєтьс́ на́вність тільки одного повто
р̀вача класу I Це пов'́зано з тим що такий повтор̀вач вносить велику затримку при поширенні сигналів через необхідність трансл́ції різних систем сигналізації
Максимальне число повтор̀вачів класу II в домені колізій −
2
причому вони повинні бути з'єднан
і між собо̀ кабелем не довше 5 метрів
.
Невелика кількість повтор̀вачів Fast Ethernet не є серйозно̀ перешкодо̀ при побудові мереж П
о
-
перше на́вність стекових
повтор̀вачів знімає проблеми обмеженого числа портів − всі
каскадно
-
підкл̀чені
повтор̀вачі предс
тавл́̀ть собо̀ один повтор̀вач з достатньо̀ кількіст̀ портів −
до декількох сотень По
-
друге застосуванн́ комутаторів і маршрутизаторів ділить мережу на декілька доменів колізій в кожному з ́ких зазвичай є не дуже велике число станцій
У наступній таблиц
і зведені правила побудови мережі на основі повтор̀вачів класу I
.
Тип кабел̀
Максимальний діаметр мережі
Максимальна довжина сегмента
Тільки вита
пара (TX)
200 м
100 м
Тільки оптоволокно (FX)
272 м
136 м
Кілька сегментів на кручений парі і один на опто
волокні 260 м
100 м (TX)
160 м (FX)
Кілька сегментів на кручений парі і кілька сегментів на оптоволокні 272 м
100 м (TX)
136 м (FX)
Наведені в таблиці обмеженн́ проіл̀стровані типовими конфігураці́ми мереж показаними на рисунку 6
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
13
Рис 6 Приклад побудови мережі за допомого̀ повтор̀вачів класу I
MAC
-
адреса
MAC
-
адреса
(Media Access ontrol − управлінн́ доступом до носі́) − це унікальний ідентифікатор що зіставл́єтьс́ з різними типами устаткуванн́ дл́ комп'̀терних мереж Більшість мережевих проток
олів канального рівн́ використову̀ть один з трьох просторів MA
-
адрес керованих IEEE MAC
-
48
, EUI
-
48
і EUI
-
64
Адреси в кожному з просторів теоретично ма̀ть бути глобально унікальними Не всі протоколи використову̀ть MA
-
адреси і не всі протоколи що вик
ористову̀ть MA
-
адреси потребу̀ть подібної унікальності цих адрес
У широкомовних мережах (таких ́к мережі на основі Ethernet) MAC
-
адреса дозвол́є унікально ідентифікувати кожен вузол мережі
і доставл́ти дані тільки цьому вузлу Таким чином MA
-
адреси ф
орму̀ть основу мереж на канальному рівні ́ку використову̀ть протоколи більш високого рівн́ Дл́ перетворенн́ MA
-
адрес в адреси мережевого рівн́ і назад застосову̀тьс́ спеціальні протоколи (наприклад ARP і RARP в мережах TP/IP)
Адреси типу MAC
-
48 найбі
льш поширені
вони використову̀тьс́ в таких технологі́х ́к Ethernet
, Token ring
, FDDI
тощо Вони склада̀тьс́ з 48 бітів
таким чином адресний простір MAC
-
48 налічує 248 (або 281 474 976 710 656
) адрес Згідно підрахункам IEEE цього запасу адрес вистачить
щонайменше до 2100 року
EUI
-
48
відрізн́єтьс́ від MA
-
48 лише семантично тоді ́к MA
-
48 використовуєтьс́ дл́ мережевого устаткуванн́ E
UI
-
48 застосовуєтьс́ дл́ інших типів апаратного і програмного забезпеченн́
Ідентифікатори EUI
-
64 склада̀тьс́ з 64 б
і
т
і
в
і
використову̀тьс́ в FireWire
.
Дл́ того щоб дізнатис́ MAC
-
адресу
мережевого пристро̀ використову̀тьс́ наступні команди
Windows − ipconfig/all
Windows − getmac
Linux − ifconfig
-
a | grep HWaddr
FreeSD − ifconfig|grep ether
HP
-
UX − /usr/sbin/lanscan
Mac
OS X − ifconfig
або в Системних налаштуванн́х →
Мережа →
Вибрати підкл̀ченн́ →
Додатково →
Ethernet →
Ідентифікатор Ethernet
.
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
14
Завданн́
1.
Використову̀чи пакет NetCracker
побудувати локальну мережу технології Ethernet з наступними параметрами
№ варіант
а
Кількість робочих станцій
Кількість серверів
Тип середовища передачі
Модифікаці́
1
14
3
Вита пара
Коаксіальний кабель
Вита пара
Коаксіальний кабель
Вита пара
Вита пара
Вита пара
Коаксіальний кабель
Оптичне волокно
Коаксіальний кабель
Оптичне волокно
Вита пара
Оптичне воло
кно
Оптичне волокно
Вита пара
Коаксіальний кабель
Оптичне волокно
Коаксіальний кабель
Оптичне волокно
Коаксіал
ьний кабель
Вита пара
Вита пара
Оптичне волокно
Коаксіальний кабель
Коаксіальний кабель
Дл́ з’єднанн́ між собо̀ всіх складових мережі використати
комутатор
.
2.
На всіх робочих станці́х та серверах встановити наступне програмне забезпеченн́ «
File server
» «
E
-
mail server
» «
SQL server
» «
FTP server
» «
Small office database server
» «
HTTP server
»
Дл́ цього необхідно в списку
компонентів
(
Browser Pane
)
вибрати категорі̀ «
Network and enterprise software
»
у ній знайти необхідне
програмне забезпеченн́ і помістити його на відповідн
і
об'єкт
и
в мережі
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
15
3.
Задати параметри трафіку між вузлами мережі
.
Трафік задаєтьс́ від кожної робочої станції та сервера до кожно
ї робочої станції та сервера Тип трафіку визначаєтьс́ згідно В
аріанту
.
№
Тип трафіку
1
LAN peer
-
to
-
peer traffic
2
FTP
3
E
-
Mail (SMTP)
4
HTTP
5
SQL server's client
6
Small office database server's client
7
Small office peer
-
to
-
peer
№ варіанта
Тип
трафіку
№ варіанта
Тип трафіку
1
4
2
1
14
5
3
6
2
2
5
6
15
7
6
3
3
4
6
1
16
5
1
4
4
4
5
1
17
2
1
3
5
2
7
3
18
1
3
5
6
1
2
6
19
3
5
6
7
5
7
3
20
3
1
5
8
3
1
6
21
4
6
2
9
5
6
1
22
6
4
5
10
1
6
5
23
6
1
5
11
5
3
4
24
5
4
1
12
3
5
6
2
5
1
2
7
13
2
3
7
4.
Вивести наступні статистичні характеристики
:
середн
́
завантаженість
(«
Average workload
») вузлів каналів передачі даних
комутатора
середн́ затримка
(«
Average response time
») кількість прийн́тих
пакетів за секунду («
Packets
for
l
ast
second
»)
відкинутих пакетів
(«
Packets
dropped
for
last
second
»)
.
5.
Скласти звіт про проведені дослідженн́
6.
Підшити звіт в папку
-
швидкозшивач
.
Зміст звіту
1.
Титульний а
ркуш з назво̀ лабораторної роботи номером варіанта прізвищем студента і назво̀ групи
в ́кій він навчаєтьс́
2.
Схема локальної мережі
3.
Статистичні характеристики результатів імітаційного модел̀ванн́
Київський національний університет імені Тараса Ш
евченка
. Кафедра інформаційних систем
Розробка і використанн́ інформ
аційних мереж
.
Лабораторна робота №
3
16
Контрольні питанн́
1.
Типи кабелів що використову̀тьс́ дл́ побудови комп’̀терних мереж
2.
Коаксіальний кабель Принцип дії Конструкці́
3.
Класифі
каці́ коаксіальних кабелів
4.
Категорії коаксіальних кабелів
5.
Вита пара Конструкці́ кабел̀ типу вита пара
6.
Причинами переходу на виту пару
7.
Види кабел̀ типу вита пара
8.
Категорії кабел̀ типу вита пара
9.
Схеми обтисканн́ витої пари
10.
Оптоволокно або оптичне вол
окно
11.
Різновиди оптоволокна
12.
Причини
переходу на оптоволокна
13.
Максимальна прот́жність кабел̀ без повтор̀вача дл́ кожного з типів носі́ із зазначенн́м відповідного стандарту передачі даних
14.
Ethernet Визначенн́ Історі́ виникненн́
15.
Основні різновиди Ether
net. 16.
Максимальна швидкість передачі даних дл́ кожного з різновидів Ethernet
17.
Тип носі́ що використовуєтьс́ дл́ кожного з різновидів Ethernet
18.
Дуплексний/напівдуплексний режим передачі даних
19.
MAC
-
адреса
20.
Команди що використову̀тьс́ дл́
виведенн́ MA
-
адр
еси
дл́ різних операційних систем
Автор
jeka7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
183
Размер файла
998 Кб
Теги
3_рв, лр_
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа