Strana 1

Maximální délka vedení spojujícího detektor DPS-038 s PIO-017, vyrobeného z měděného drátu o průřezu 1 5 mm2, je 100 Ohm. K nastavení hodnoty odporu vedení v reálných podmínkách se používají trimovací odpory speciálně navržené v PIO-17. Odpor vedení by měl být 2 ohmy. Pokud je odpor vedení menší než 2 Ohm, detektor spustí relé při velmi nízké rychlosti nárůstu okolní teploty, jsou možné falešné poplachy. Pokud je odpor vedení větší než 2 Ohm, pak TEMS vyvinutý detektorem nebude dostatečný na to, aby relé fungovalo, nebo se spustí v případě požáru, jehož tepelný výkon výrazně překračuje maximum řízené těmito detektory.

Maximální délka komunikační linky je 14 km. Jako komunikační linka slouží vyhrazený telefonní pár.

Maximální délka pneumatického dálkového přenosového vedení může být 300 m s vnitřním průměrem přenosového potrubí 4 - 6 mm a setrvačností přenosového vedení 30 - 35 s.

Otázka maximální délky L vedení je redukována na stanovení maximálního elektrického odporu vodičů 3, při kterém pokračuje spolehlivý provoz vedení. Pokud tedy předpokládáme, že přijímač a vysílač jsou propojeny měděným drátem o průměru 0 5 mm, pak pomocí známého vztahu z elektrotechniky můžeme určit, že délka vedení L je 28 km .

Mezi ovládacím panelem a PU není maximální délka komunikační linky delší než 60 km (pro vyhrazené fyzické komunikační linky), přičemž rádiový kanál není delší než 30 km.

Například v tabulce. 2.4 ukazuje maximální délku komunikačních linek v závislosti na typu kabelu.

V některých případech je výhodnější provádět výpočty na základě maximální délky vedení, při které je zajištěno vypnutí při zkratu do pouzdra.

Podvodní komunikační systémy, vyvinuté v 70. letech, umožňují maximální délku vedení 7200 km s až 400 polovodičovými zesilovači.

Na fyzické jednotce EM musí být stanoveno následující: typ a charakteristiky média pro přenos dat; topologie součástí média pro přenos dat; rozměry a provedení a technologické vlastnosti prvků SPT; počet vysílačů, přijímačů, opakovačů a obnovených signálů na jednokanálové lince; maximální délka linky mezi stanicemi; statické a dynamické charakteristiky přijímačů, vysílačů, vazebních členů a opakovačů, jakož i kodérů-dekodérů binárních signálů do ternárních a naopak.

Na fyzické úrovni EM by mělo být určeno následující: typ a charakteristiky média pro přenos dat; topologie základních částí média pro přenos dat; rozměry a provedení a technologické vlastnosti prvků SPT; počet vysílačů, přijímačů, opakovačů a signálních vazeb na jednokanálové lince; maximální délka linky mezi stanicemi; statické a dynamické charakteristiky přijímačů, vysílačů, vazebních členů a opakovačů, jakož i kodérů-dekodérů binárních signálů do ternárních a naopak.

Výstupní modul diskrétní signály(MVD) provádí výstup do pohonů dvoupolohových řídicích signálů; počet výstupních kanálů - 8; maximální úroveň spínacího napětí - 48 V; maximální spínaný proud - 0 2 A; maximální spínací frekvence - 10 kHz; maximální délka komunikační linky - 3 km.

Například délka trolejového vedení 35 kV nepřesahuje 35 - 40 km. Maximální délka vedení 6 kV je 5 - 6 km. Pokud je vybrána nebo zadána hodnota napětí, pak je průřez vodičů elektrického vedení vybrán podle zatěžovacího proudu a poté je zkontrolováno, jaká je ztráta napětí v potrubí při takovém zatěžovacím proudu.

Při organizaci obousměrného kancelářského telefonu optická komunikace v jednom optickém vlákně na jedné vlnové délce je nutné použít FOT s optickými diferenciálními systémy založenými na rozbočovačích ve tvaru Y. Navíc v každém směr A-B a B-A lineární optický signál je přenášen buď na vlnové délce λ = 1310 nm, nebo na vlnové délce λ = 1550 nm.

Je známo, že koeficienty útlumu na těchto vlnových délkách jsou různé:

při λ = 1310 nm je koeficient útlumu a = 0,34 dB / km;

při λ = 1550 nm je koeficient útlumu a = 0,22 dB / km.

Aby byl zajištěn maximální komunikační dosah BOT, je vhodné použít λ = 1550 nm, ale tato možnost zvyšuje náklady na BOT. Proto se rozšířily WOT pracující na vlnové délce λ = 1310 nm.

Výpočet maximálního komunikačního dosahu pomocí VOT se provádí podle vzorce [8]

E - energetický potenciál HORKÉ;

α (λ) [dB / km] - koeficient útlumu optické vlákno;

ℓov [km] -maximální délka optického vlákna;

ars je celkový útlum optických odpojitelných připojení (OPC) v optickém servisní komunikace;

azap.VOK = 3dB, rozpětí útlumu optického kabelu po dobu provozu (přibližně 25-30 let);

Δ -měření [dB] - chyba měřicího zařízení je 0,5 dB;

amakro [dB] je ztráta makrobendingu FOC, kterou lze opomenout, pokud je FOC správně nainstalován.

a ns (λ) je průměrné přípustné zeslabení svarových spojů při ESC.

Wedstrana st - průměrná délka stavební délky WOC (4 km)

Energetický potenciál E se vypočítá podle vzorce

E = rpr - rprm. min. [dB]

Kde ppr je úroveň přenosu lineárního optického signálu na výstupu BOT;

rprm. min - minimum přijatelná úroveň recepce u vchodu ZDE.

Tyto hodnoty jsou uvedeny v technická charakteristika TADY.

V moderních VOT je hodnota energetického potenciálu E≈50 ÷ 60 dBm.

Při organizaci komunikace provozní služby na namontovaném ESC je obvykle nutné znát maximální komunikační rozsah VOT.

Poté je ve výpočtu nutné vzít v úvahu, že v tomto případě se pro připojení OPC k optickým distribučním rámcům ODF ESC používají čtyři odpojitelná optická OPC připojení: dva OPC na jedné straně ESC a dva OPC na opačné straně.

Průměrný útlum OPC je přibližně 0,3 dB. Celkový útlum ars = 1,2 dB.

Průměrný přípustný útlum svarů na ESC a ns (λ) je určen v souladu s normami pro svary na ESC.

Pro vlnovou délku λ = 1,31 µm hodnota a ns (λ) = 0,15 dB, pro vlnovou délku λ = 1,55 µm hodnota a ns (λ) = 0,075 dB.

Jako příklad byla v práci vypočítána maximální komunikační délka pro VOT s hodnotou energetického potenciálu E = 50 dBm při vlnové délce λ = 1310 nm.

Dosazením hodnot do vzorce získáme pro vlnovou délku λ = 1,31 μm maximální délku optického vlákna

=, 4 km.

Maximální komunikační vzdálenost pro FOT je určena maximální délkou trasy FOCL, která je menší než délka optického vlákna

ℓtr.≈ = .

Maximální délka letu

Někdy je u některých aut nutné omezit délku letu. Pokud například dopravní společnost používá elektrická vozidla, je důležité, aby se taková vozidla vrátila do depa před jejich vypuštěním. Pomocí této možnosti může dispečer nastavit požadovanou délku letu pro určitá vozidla.

Jak ve VeeRoute funguje možnost „Maximální letová vzdálenost“

Můžete nastavit parametr „Maximální délka letu“ buď v Obecném nastavení, nebo ve formuláři "Auto".

Chcete -li nastavit maximální délku letu pro stávající vozidlo v základním nastavení, přejděte na "Nastavení" a vyberte kartu "Auta" v seznamu "Obecné nastavení"... Vyberte požadované vozidlo, nastavte jeho maximální letovou vzdálenost v jednotkách vašeho účtu (míle nebo kilometry) a uložte změny.

Obrázek 1. Nastavení maximální délky letu v Obecném nastavení

Toto nastavení zůstane pro toto vozidlo výchozí, dokud nastavení nezměníte.

Pokud chcete nastavit maximální délku cesty pro auto na určitý den nebo upravit stávající hodnotu maximální vzdálenosti, klikněte na kartu auta a otevřete formulář "Auto"... Nastavte vozidlo na maximální ujetou vzdálenost v jednotkách vašeho účtu (míle nebo kilometry) a uložte změny.

Obrázek 2. Nastavení maximální délky letu ve formuláři „Auto“

Při automatickém plánování VeeRoute nevytvoří lety, které přesahují zadanou maximální vzdálenost od začátku do konce. Pokud objednávku nelze naplánovat z důvodu překročení maximální délky letu, VeeRoute uvede důvod, proč není objednávka naplánována - „Překročena přípustná délka letu“.

Obrázek 3. Důvod, proč není objednávka naplánována: Překročena povolená délka letu

Pokud při ručním plánování vzdálenost vozidla překročí maximální vzdálenost trasy, VeeRoute zobrazí varování na kartě vozidla a na "ocas" let:

Obrázek 4. Varování VeeRoute o překročení maximální vzdálenosti (karta do auta)

Obrázek 5. Varování VeeRoute o překročení maximální délky letu („Ocas“ letu)

Vzácný seriózní obchodník, profesionální programátor nebo provozovatel systému si nedokáže představit plnohodnotnou práci bez použití tak výkonné, rychlé a pohodlné kombinace, jako je běžná telefonní linka, modem a počítačová síť. Zatímco první dvě součásti jsou pouze technickou stránkou nové organizace výměny informací mezi uživateli, počítačová síť je globální myšlenka, která spojuje různé majitele počítačů a modemů, systematizuje a spravuje chaoticky uložené požadavky a požadavky na rychlé informační služby, okamžité zpracování obchodních nabídek, služeb osobní důvěrné korespondence atd. atd. Nyní, v podmínkách mnohonásobně narůstajících informačních toků každý rok, je téměř nemožné si představit jasnou interakci bankovních struktur, obchodních a zprostředkovatelských firem, vládních agentur a dalších organizací bez moderních počítačů a počítačových sítí. V opačném případě by musel udržovat gigantický personál zpracovatelů papírových dokumentů a kurýrů a spolehlivost a rychlost provozu takového systému by byla stále výrazně nižší, než jakou poskytuje modemová komunikace a počítačové sítě. Ale každá minuta zpoždění při odesílání důležitých informačních zpráv může mít za následek velmi hmatatelné peněžní ztráty a zhroucení obrazu. Evoluce počítačové technologie vyústila v počítačové sítě... Výpočetní síť je komplexní komplex propojených a konzistentně fungujících softwarových a hardwarových komponent. Hardwarový komplex - softwarové nástroje sítě lze popsat vrstveným modelem. Srdcem každé sítě je hardwarová vrstva, která zahrnuje počítače různých tříd. Sada počítačů v síti musí odpovídat sadě různých úkolů řešených sítí. Druhou vrstvou je řada síťových zařízení nezbytných k vytváření lokálních sítí a komunikační zařízení pro komunikaci s globálními sítěmi. Komunikační zařízení hrají neméně důležitou roli než počítače, které jsou hlavními prvky zpracování dat. Třetí vrstvou jsou operační systémy, které tvoří softwarový základ sítě. Při budování struktury sítě je důležité vzít v úvahu její účinnost operační systém může komunikovat s jinými operačními systémy v síti, pokud je schopen zajistit bezpečnost a ochranu dat atd. Nejvyšší vrstvou síťových nástrojů jsou různé síťové aplikace, jako jsou síťové databáze, poštovní systémy, nástroje pro archivaci dat, atd. Je důležité znát kompatibilitu různých síťových aplikací. V dnešní době dává využití počítačových sítí podniku řadu příležitostí. Konečným cílem využití počítačových sítí v podniku je zvýšit efektivitu jeho práce, což lze vyjádřit například zvýšením zisku podniku. Pokud vezmeme v úvahu otázku zavedení LAN do práce institucí (s přihlédnutím ke vzniku nových příležitostí pro podnik) hlouběji, pak z toho plyne několik dalších výhod. Koncepční výhodou distribuovaných systémů a potažmo sítí oproti centralizovaným systémům je jejich schopnost provádět paralelní výpočty, což zvyšuje výkon. Takové systémy mají lepší poměr výkonu k nákladům než centralizované systémy. Další výhodou je sdílení dat a zařízení uživateli: barevné tiskárny, plotry, modemy, optické disky. V poslední době začíná dominovat další hnací síla pro nasazení v síti, mnohem důležitější než úspora nákladů při sdílení nákladných zdrojů. Tímto motivem byla touha poskytnout uživatelům sítě rychlý přístup k rozsáhlým firemním informacím. Využití sítě vede ke zlepšení komunikace, tj. zlepšit proces výměny informací a interakce mezi zaměstnanci podniku, jakož i jeho zákazníky a dodavateli. Sítě snižují potřebu podniků používat jiné formy komunikace, například telefon nebo poštu. Počítačové sítě v podniku jsou často nasazeny kvůli možnosti organizování e-mailů. Počítačové sítě mají samozřejmě své vlastní problémy (potíže s kompatibilitou software, problémy s přenosem zpráv prostřednictvím komunikačních kanálů s přihlédnutím k zajištění spolehlivosti a výkonu), ale hlavním důkazem účinnosti je nesporný fakt jejich rozšířené distribuce. Objevuje se stále více velkých sítí se stovkami pracovních stanic a desítkami serverů. 2. Analýza. Musíte navrhnout síť, která má tři úrovně organizace: síť oddělení, síť sborů a síť, která je spojuje. Každá budova má tři patra, každé patro má několik oddělení, z nichž každé má určitý počet počítačů. Maximální provoz institucí je 250 Mbps. Servery jsou celkem 4. 1. budova je spojena s 2. a 3. až 4. telefonní stokou, spojení mezi budovami 1,2 a 3,4 je zajištěno propojením 1. a 3. budovy bezdrátovou linkou. Je nutné zajistit připojení k internetu rychlostí 48 Kbps. ve vzdálenosti 3 km. Pokud jde o design, maximální výkon, ochrana informací, minimální náklady za to nestojí.

Bezdrátové připojení.

Mezi charakteristické vlastnosti bezdrátové technologie nejzjevnější je možnost mobility . Nemožnost připojení mobilních (jinak mobilních) předplatitelů je zásadně nepřekonatelným omezením čistě kabelových sítí (tj. Sítí využívajících kabely jak na páteřích sítě, tak pro připojení předplatitelů). Toto omezení platí pro jakýkoli druh komunikace - běžnou telefonní a faxovou komunikaci a přenos dat. Toto omezení, které má spíše technologický než ekonomický charakter, platí pro Rusko ve stejné míře jako pro všechny ostatní země. Využití rádiové technologie umožnilo odstranit toto omezení, což způsobilo rychlý rozvoj mobilních celulárních a dálkových sítí. Mobilní sítě se používají spíše pro hlasovou telefonii než pro přenos dat a tento trend pokračuje. V některých situacích je však při přenosu dat vyžadována mobilita; níže zvážíme, jak je tato příležitost realizována speciálními prostředky uvnitř budovy nebo na území jedné instituce, tj. při pomalém pohybu v omezeném prostoru. Při rychlých pohybech (v autě) nebo při cestování na dlouhé vzdálenosti byly zvládnuty pouze rádiové prostředky pro přenos dat nízkou rychlostí (několikanásobně nižší, než dává dobrý moderní modem na běžném telefonním kabelu). V Rusku z takových nízkorychlostních rádiových zařízení mobilní mobilní telefon se speciálním mobilním modemem a také různými typy rádiových modemů. Další výhoda bezdrátové sítě není technologické, ale čistě ekonomické povahy. Týká se připojení vzdálených předplatitelů k síti, když se ukáže být ekonomicky nepraktické tahat kabel. Mohou to být buď předplatitelé rozptýlení na obrovsky řídce osídleném (a zpravidla nepřístupném) území, nebo předplatitelé seskupení na vzdáleném nebo těžko dostupném místě. V prvním případě je ekonomicky nevýhodné položit nebo pozastavit přístupové kabely předplatitele, ve druhém - hlavní kabely („páteř“). Protože je telefonní kanál zaneprázdněn a neexistují žádné volné kabelové trasy, je nutné použít rádiové kanály pozemní nebo satelitní komunikace, které jsou vytvořeny pomocí vysílače a přijímače rádiových vln. Je jich mnoho odlišné typy rozhlasové kanály, které se liší jak použitým frekvenčním rozsahem, tak rozsahem kanálů. Pásma krátkých, středních a dlouhých vln, nazývaná také pásma AM pro typ modulace signálu, který používají, zajišťují komunikaci na dlouhé vzdálenosti, ale s nízkým datovým tokem. Rychlejšími kanály jsou ty, které pracují v pásmech ultrakrátkých vln, které se vyznačují frekvenční modulací, stejně jako v ultra vysokých frekvenčních pásmech. Pro bezdrátovou komunikaci mezi budovami je možné použít rádiové modemy Rozložení budov kampusu je znázorněno na obrázku Dispozice městských budov ROZDĚLENÍ STANIC PODLE ODDĚLENÍ

.Budova Podlahy Oddělení Počítače v odděleních Provoz Mb / s 1 1 4 50 45 2 4 47 50 3 4 30 150 2 1 4 70 20 2 4 19 20 3 4 50 50 3 1 4 54 200 2 4 30 200 3 4 70 250 4 1 4 19 80 2 4 50 100 3 4 51 20

Abychom zajistili provoz mezi odděleními o rychlosti 100 Mbit / s, porovnejme protokoly Fast Ethernet, FDDI, 100 VG - AnyLAN a vybereme ten, který nejlépe vyhovuje technickým požadavkům. RychleEthernet ... Tato technologie se téměř úplně opakuje Ethernetová technologie... Metoda přístupu zůstala stejná, ale rychlost přenosu dat se zvýšila na 100 Mbps. Vzdálenost mezi stanicemi je omezená a neměla by přesáhnout 100 m. Výhody: - nízké náklady na technologii; - přenosová rychlost 100 Mbit / s; jednoduchost; prevalence; Nevýhody: - krátká vzdálenost. FDDI . Technologie FDDI je první lokální síťovou technologií, ve které je médiem pro přenos dat optický kabel. Síť FDDI je postavena na základě dvou prstenců z optických vláken, které tvoří hlavní a záložní přenosovou cestu mezi síťovými uzly. Mít dva prsteny je hlavní způsob, jak zlepšit odolnost sítě. Stejně jako Token Ring, FDDI používá metodu přístupu k tokenu. jediný rozdíl je v tom, že existuje režim předčasného uvolnění tokenu, který je vyslán po přenosu paketu. Tato síť nepoužívá priority, ale pro připojení jsou definovány dva typy stanic: - stanice dvojité připojení(DAS) mají rychlost přenosu dat 200 Mbps; Single Attach Station (SAS) - přenosová rychlost 100 Mbps. Maximální počet stanic dvojitého připojení v kruhu je 500, maximální průměr dvojitého kruhu je 100 km a mezi sousedními uzly pro optická vlákna jsou 2 km, pro kategorii UTP 5 - 100 m. Výhody: - dobrý výkon; - velká vzdálenost: - vysoká odolnost proti chybám; - zajišťuje obnovu logické struktury; Nevýhoda: - drahá technologie. 100 VG -AnyLAN ... Tato technologie se liší od Ethernetu více než Fast Ethernet. Jmenovitě: používá jiného přístupového objektu, Demand Priority, který podporuje prioritní přístupový objekt. 100VG - AnyLAN se skládá z centrálního přepínače (root), koncových uzlů a dalších rozbočovačů, které jsou k němu připojeny. Rozbočovač cyklicky dotazuje porty. Stanice, která si přeje vyslat paket, vysílá signál do rozbočovače, který požaduje přenos rámce a indikuje jeho prioritu. Existují dvě úrovně priority - nízká (souborová služba) a vysoká (data citlivá na latenci). Pokud je síť volná, rozbočovač umožňuje přenos paketu a po analýze adresy příjemce v paketu jej odešle na cílovou stanici. Pokud je síť zaneprázdněna, rozbočovač umístí přijatý požadavek do fronty, která je zpracována v pořadí přijatých požadavků a s přihlédnutím k prioritám. Má fyzický standard pro UTP kategorie 5, STP typ 1 a vlákno. Vzdálenost mezi rozbočovačem a reproduktorem je 100 m. Výhody: - Spolehlivost přenosu dat; rychlost přenosu dat 100 Mbit / s; výskyt srážek chybí; kompatibilita s jinými síťovými prostředími; Nevýhody: - malé technické možnosti; - vysoká cena. Po analýze síťové technologie a vzhledem k tomu, že síť musí poskytovat spolehlivost, jednoduchost a široké využití. Technologie Fast Ethernet 100BaseТX má oproti všem technologiím jasné výhody. K vybudování kabelážního systému mezi skříněmi použijeme technologii GigabitEthernet 1000BaseLX.

3 Výběr a zdůvodnění varianty strukturálního schématu

Na základě výše uvedeného navrhneme síť založenou na technologii Fast Ethernet a GigabitEthernet.

Rychlý ethernet

Fast Ethernet využívá metodu přenosu dat CSMACD - Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection. Fast Ethernet používá velikost paketu 15160 bajtů. Fast Ethernet navíc ukládá omezení vzdálenosti mezi připojenými zařízeními - ne více než 100 metrů. Aby se omezilo přetížení, jsou sítě Fast Ethernet rozděleny na segmenty, které jsou propojeny pomocí mostů a směrovačů. Dnes se při budování centrální páteřní spojovací servery používá přepínaný Fast Ethernet. Rychlé ethernetové přepínače lze považovat za vysokorychlostní víceportové mosty, které jsou schopny nezávisle určit, kterému z jeho portů je paket adresován. Přepínač se podívá na záhlaví paketů a vytvoří tak tabulku, která určuje, kde se s touto fyzickou adresou nachází ten či onen předplatitel. To vám umožní omezit rozsah balíčku a omezit možnost přetečení odesláním pouze na správný port. Na všechny porty jsou odesílány pouze vysílací pakety. Oficiální standard 803.u stanovil tři různé specifikace pro fyzickou vrstvu Fast Ethernet. Oficiální standard 803.u stanovil tři různé specifikace pro fyzickou vrstvu Fast Ethernet. 100Base-TX-pro dvoupárový kabel na nestíněném krouceném páru UTP kategorie 5 nebo stíněném krouceném páru STP typu 1; Standard 100BaseTX vyžaduje dva páry UTP nebo STP. Jeden pár je pro vysílání, druhý pro příjem. Tyto požadavky splňují dva hlavní kabelové standardy: EIA / TIA-568 UTP kategorie 5 a STP typ 1 od IBM. Ve 100BaseTX je atraktivní poskytovat plný duplex při práci se síťovými servery, stejně jako použití pouze dvou ze čtyř párů osmižilového kabelu - další dva páry zůstávají volné a lze je v budoucnu použít k rozšíření možnosti sítě. Nevýhody: Tento kabel je dražší než jiné 8žilové kabely a vyžaduje průchozí, konektory a propojovací panely, které splňují požadavky kategorie 5. Je třeba dodat, že k podpoře plného duplexu musí být nainstalovány plně duplexní přepínače. 100Base-T4-pro čtyřpárový kabel na nestíněném krouceném páru UTP kategorie 3, 4 nebo 5; 100BaseT je rozšířením standardu 10BaseT o šířku pásma od 10M bps do 100 Mbps. Standard 100BaseT obsahuje protokol detekce kolizí CSMA / CD s vícenásobným přístupem. 100BaseT4 používá všechny čtyři páry osmižilového kabelu, jeden pro vysílání, jeden pro příjem a zbývající dva pro přenos i příjem. Ve 100BaseT4 lze tedy příjem i přenos dat provádět ve třech párech. Rozšiřování 100 Mbps do tří párů. 100BaseT4 snižuje frekvenci signálu, takže k jeho přenosu stačí méně kvalitní kabel. K implementaci sítí 100BaseT4 jsou vhodné kabely UTP kategorie 3 a kategorie 5 a také kabely UTP a STP typu 1 kategorie 5. V 10BaseT by vzdálenost mezi rozbočovačem a pracovní stanicí neměla přesáhnout 100 metrů. Protože spojky (opakovače) zavádějí další zpoždění, může být skutečná provozní vzdálenost mezi uzly ještě kratší. Nevýhodou je, že 100BaseT4 vyžaduje všechny čtyři páry a že tento protokol nepodporuje plný duplex. 100Base -FX - Pro vícevidový optický kabel se používají dvě vlákna. Fast Ethernet také obsahuje standard pro multimode vlákno s jádrem 62,5 mikronů a 125 mikronovým pláštěm. Standard 100BaseFX je zaměřen především na páteře - pro připojení opakovačů Fast Ethernet v rámci stejné budovy. Tradiční výhody optických vláken jsou součástí standardu 100BaseFX: odolnost vůči elektromagnetickému rušení, vylepšená ochrana dat a velké vzdálenosti mezi síťovými zařízeními.

Gigabitový ethernet.

Vzhledem k nárůstu informačních toků tedy vyvstala potřeba zvýšit přenosovou rychlost standardu Ethernet. Specifikace gigabitového ethernetu byla navržena a přijata k vývoji výborem IEEE 802.3. V květnu 1996 založilo Gigabit Ethernet Alliance několik velkých výrobců síťových zařízení, jako jsou 3Com, Cisco, Bay Networks, Compaq a Intel. Aliance původně zahrnovala 11 společností. Na začátku roku 1998 již Aliance zahrnovala více než 100 společností. 29. června 1998 byl přijat standard IEEE 802.3z. Specifikace 802.3z popisuje použití jednovidových a vícerežimových optických vláken (rozhraní 1000Base-LX a 1000Base-FX) a stíněného krouceného páru STP kategorie 5 na vzdálenosti až 25 metrů (rozhraní 1000Base-CX). Rozhraní 1000Base-CX není široce používáno kvůli krátké délce segmentu. K dnešnímu dni neexistují žádná zařízení s tímto typem rozhraní. Při pokusech o zvětšení délky segmentu došlo ke zvýšení počtu chyb během přenosu dat, což vyžadovalo vývoj kódu pro opravu chyb. Výsledná specifikace 802.3ab, přijatá o rok později, definuje použití nestíněného krouceného páru UTP na vzdálenosti až 100 metrů (rozhraní 1000Base-T). Gigabitový ethernet používá stejný přenosový protokol CSMA / CD jako jeho předchůdci Ethernet a Fast Ethernet. Tento protokol definuje maximální délku segmentu. Minimální velikost rámce pro CSMA / CD ve specifikaci 802.3 je 64 bajtů. Je to minimální velikost rámce, která určuje maximální vzdálenost mezi stanicemi. Tato vzdálenost se také nazývá průměr kolizní domény. Přenosový čas takového rámce je 51,2 μs nebo 512 W (bitový čas - čas potřebný k přenosu jednoho bitu). Čas potřebný k dosažení signálu ke vzdálenému uzlu a návratu zpět by proto neměl překročit 512 W. Tento čas určuje maximální délku ethernetové sítě. V případě Fast Ethernet se rychlost přenosu zvyšuje a doba přenosu snímků se snižuje na 5,12 μs. Aby bylo možné detekovat všechny kolize před koncem vysílání rámce, je nutné buď zvětšit délku rámce, nebo zmenšit maximální délku segmentu. Rychlý ethernet si ponechal stejnou minimální velikost rámce jako ethernet. Současně byla zachována kompatibilita, ale průměr kolizní domény byl výrazně zmenšen. V případě gigabitového ethernetu se přenosová rychlost zvyšuje desetkrát. V souladu s tím se sníží doba přenosu paketu stejné délky. Pokud ponecháte minimální velikost rámu beze změny, maximální délka segmentu se zmenší na 20 metrů. V tomto případě není zařízení příliš využíváno, jak se stalo se standardem 1000Base-CX. Proto bylo rozhodnuto zvýšit vysílací čas rámce na 4096 hmotn. To je 8krát více než Fast Ethernet. Minimální velikost rámečku však byla zachována stejná, aby byla zajištěna kompatibilita s předchozími standardy. Místo zvětšení velikosti rámečku do něj bylo přidáno další pole s názvem „rozšíření nosiče“. Rozšíření přepravce neobsahuje servisní informace. Je navržen tak, aby vyplňoval kanál a zvýšil průměr kolizní domény. Pokud je velikost rámce menší než 512 bajtů, rozšiřující pole jej vycpává až na 512 bajtů. Pokud velikost rámce překročí 512 bajtů, pole rozšíření se nepřidá. Toto řešení má jednu zásadní nevýhodu: většina šířky pásma kanálu je zbytečná, zejména při přenosu velkého počtu krátkých rámců. Společnost Nbase Communications proto navrhla technologii zvanou roztržení paketů. Jeho význam je následující. Pokud má stanice několik krátkých rámců, první z nich je vyplněn rozšiřujícím polem nosné až 512 bajtů a odeslán. Následné rámce jsou odeslány dále s minimální vzdáleností mezi snímky 96 bajtů, která je vyplněna symboly rozšíření. Výsledkem je, že žádné jiné zařízení nemůže vklouznout do fronty, dokud nebudou přeneseny všechny dostupné pakety. Maximální velikost takové „fronty“ je 1518 bajtů. Srážka proto může nastat pouze ve fázi přenosu prvního původního rámce, doplněného rozšířením média. To zvyšuje výkon sítě, zejména při velkém zatížení. Výrobci v současné době vyrábějí celou řadu zařízení Gigabit Ethernet: síťové adaptéry, přepínače, rozbočovače, převaděče. Vzhledem k tomu, že norma pro optická vlákna byla přijata o rok dříve, většina dnes vyráběných zařízení má rozhraní pro optická vlákna. Hlavní potíže při používání gigabitového ethernetu jsou spojeny s rozdílovým zpožděním signálu u multimode vláknových kabelů. V důsledku toho dochází k poruchám časování signálu, což omezuje maximální vzdálenost, na kterou lze přenášet data přes gigabitový ethernet. V gigabitovém ethernetu, s přihlédnutím k kódování 8B / 10B, získáme rychlost přenosu dat 1 Gbps. Specifikace gigabitového ethernetu původně poskytovala tři přenosová média: 1000BaseLX jednorežimový a multimódový optický kabel s laserem s dlouhou vlnovou délkou 1300 nm, pro dlouhé páteře, pro budovy a komplexy budov. Maximální délka vícevidový kabel 550 m, s průměr vlákna 62,5 μm a 550 m s průměr vlákna 50 mikronů. Pro jeden režim s maximální délka 5 km, s s průměrem vlákna 9 mikronů. 1000BaseSX vícevidový optický kabel s lasery s krátkou vlnovou délkou (850 nm) pro krátké nízkonákladové dálkové linky, maximální délka 220 m, s průměr vlákna 62,5 μm a 500 m s průměr vlákna 50 mikronů. 1000BaseCX symetrický stíněný krátký 150 ohmový měděný kabel pro propojení zařízení v řídicích místnostech a serverovnách. Maximální délka 25 m. 1000BaseT pro čtyřpárový nestíněný kroucený pár kabelů kategorie 5. Tato skupina se jmenuje 803.2ab. Maximální délka 100 m. Na rozdíl od 100Base-T, kde jsou pro přenos dat použity pouze dva páry, jsou zde použity všechny čtyři páry. Přenosová rychlost přes jeden pár je 125 Mbps, což dává celkem 500 Mbps. K dosažení rychlosti 1 Gbps byla použita technologie „double duplex“ (dual duplex). Jeho podstata je následující. K přenosu informací přes jeden pár se obvykle používá jeden z okrajů signálu šířícího se po této linii. To znamená, že přenos informací může jít pouze jedním směrem, to znamená, že jeden pár lze použít pouze pro příjem nebo přenos informací. Double duplex znamená použití obou hran signálu, to znamená, že přenos informací přes jeden pár probíhá současně ve dvou směrech. Propustnost jednoho páru se tedy zvyšuje na 250 Mbps. V tomto případě však začíná ovlivňovat přeslechy způsobené vlivem tří sousedních párů ve čtyřpárovém kabelu, což vede k významnému nárůstu počtu chyb v přijímači a vysílači. Aby se snížil počet chyb, bylo navrženo pětistupňové schéma kódování PAM-5 s pulzní amplitudou. Široce používané čtyřúrovňové kódování zpracovává příchozí bity ve dvojicích. To znamená, že existují čtyři různé kombinace: 11, 00, 10, 01. Vysílač může každý pár bitů spárovat s vlastní úrovní napětí vysílaného signálu. To umožňuje snížení modulační frekvence z 250 MHz na 125 MHz. Přidání páté vrstvy umožňuje vytvořit redundanci kódu, v důsledku čehož je možné opravit chyby na příjmu. To zlepšuje poměr signálu k šumu a snižuje účinek přeslechu. Kromě přeslechu zavádí čtyřpárový duplexní přenos další dva parametry, které nebyly dříve definovány v žádné specifikaci. Jedná se o přeslechy Far End End Crosstalk (ELFEXT) a návratnost. ELFEXT vyhodnotí množství přeslechů na opačném konci řádku s přihlédnutím k útlumu. Tato normalizovaná hodnota, nezávislá na délce čáry, musí být měřena na obou stranách. Návratová ztráta charakterizuje odchylku impedance vedení od nominální hodnoty a je poměrem vstupního signálu k odraženému signálu. Po přezkoumání hlavních technologií se vraťme k projektu. Vzhledem k tomu, že ve stavu máme bezplatný telefonní kabel a existují místa pro pokládku kabelu, stejně jako vzdálenosti v měřítku města jsou malé, není použití bezdrátových sítí vhodné. Zaměříme se proto na vhodnější technologie. Po pečlivé analýze informací o různých technologiích jsem dospěl k závěru, že síť horizontálních a vertikálních subsystémů může být organizována na základě technologií Fast Ethernet a Gigabit Ethernet. 4. Návrh kabelového systému Kabelový systém je základem každé sítě. Odpovědí na vysoké požadavky na kvalitu kabelážního systému byly strukturované kabelážní systémy, které jsou sadou spínacích prvků (kabely, konektory, konektory, překřížené panely a skříně), jakož i technika jejich společného používání, což vám umožňuje vytvářet pravidelné, snadno rozšiřitelné komunikační struktury v počítačových sítích .... Přehled kabelového vybavení Kabely: 1. Twisted pair (UTP / STP, unshielded / shielded twisted pair) je v současné době nejběžnějším médiem pro přenos signálu v lokálních sítích. Kabely UTP / STP se používají v sítích Ethernet, Token Ring a ARCnet. Liší se podle kategorie (v závislosti na šířce pásma) a typu vodiče (ohebného nebo plného). V kabelu 5. kategorie je zpravidla osm vodičů stočených v párech (to znamená čtyři páry). Všechny kabely se skládají ze 4 párů (dva pro přenos souborů, další dva pro hlas). K připojení kabelů k zařízení se používají zástrčky a zásuvky RJ-45. Objevily se také kabely kategorie 6 s frekvencí až 200 MHz a kategorie 7 s frekvencí až 600 MHz, které jsou nutně stíněny. Strukturovaná kabeláž kroucené dvojlinky kategorie 5 je při použití velmi flexibilní. Jeho myšlenka je následující. Pro každého pracoviště jsou nainstalovány nejméně dvě (doporučují se tři) čtyřpárové zásuvky RJ-45. Každý z nich je propojen samostatným kabelem 5. kategorie s průřezem nebo patchem - panelem instalovaným ve speciální místnosti - serverové místnosti. Do této místnosti jsou přivedeny kabely ze všech pracovišť, stejně jako městské telefonní vstupy, vyhrazené linky pro připojení ke globálním sítím atd. V místnosti jsou samozřejmě namontovány servery, stejně jako kancelářské pobočkové ústředny, poplašné systémy a další komunikační zařízení. Vzhledem k tomu, že kabely ze všech pracovišť jsou přivedeny do společného panelu, lze jakoukoli zásuvku použít pro připojení pracoviště k síti LAN, stejně jako pro telefonování nebo cokoli jiného. Řekněme, že dvě zásuvky na pracovišti byly připojeny k počítači a tiskárně a třetí k telefonní ústředně. V průběhu práce bylo nutné vyjmout tiskárnu z pracoviště a místo ní nainstalovat druhý telefon. Není nic jednoduššího - propojovací kabel příslušné zásuvky je odpojen od rozbočovače a přepnut na vytáčené připojení, což správci sítě nezabere více než několik minut. 2. Optické kabely Kabely z optických vláken jsou nejslibnějším a nejrychleji fungujícím médiem šíření signálu pro místní sítě a telefonii. PROTI místní sítě pro protokoly ATM a FDDI se používají kabely z optických vláken. Optické vlákno, jak naznačuje jeho název, přenáší signály pomocí pulsů světelného záření. Jako světelné zdroje se používají polovodičové lasery a LED diody. Vláknová optika je rozdělena do jednoho režimu a více režimů. Jednomódové vlákno je velmi tenké a má průměr asi 10 mikronů. Díky tomu se světelný impulz procházející vláknem méně často odráží od jeho vnitřního povrchu, což zajišťuje menší útlum. Jednomódové vlákno tedy poskytuje delší dosah bez použití opakovačů. Teoretická šířka pásma jednovidových vláken je 10 Gb / s. Jeho hlavní nevýhody jsou vysoké náklady a vysoká složitost instalace. Jednovidové vlákno se používá především v telefonii. Multimode vlákno má větší průměr 50 nebo 62,5 mikronů. Tento typ vlákna se nejčastěji používá v počítačových sítích. Větší útlum v multimódovém vlákně je způsoben vyšším rozptylem světla v něm, díky čemuž je jeho propustnost výrazně nižší - teoreticky je to 2,5 Gbit / s. Pro připojení optického kabelu s aktivním zařízením se používají speciální konektory. Nejčastěji používanými typy konektorů jsou: SMA je závitový konektor. Bylo to nejběžnější, protože to bylo první, které bylo standardizováno, ale jeho použití nyní klesá. ST je konektor bajonetového typu. Je nejoblíbenější, protože poskytuje přesnější a spolehlivější připojení. FC -PC - Tento typ konektoru je kombinací šroubových a bajonetových konektorů. Není tak populární jako ST, ale kombinuje nejlepší vlastnosti konektorů SMA a ST. SC - Tento rychlý konektor získává na trhu popularitu. Patch panel nebo připojovací panel je skupina vývodů RJ-45 namontovaných na 19palcové desce. Toto je standardní velikost pro univerzální komunikační stojany, ve kterých je nainstalováno zařízení (rozbočovače, servery, zdroje nepřerušitelného napájení atd.). Na zadní straně panelu jsou konektory, do kterých jsou namontovány kabely. Kabely s ohebnými vodiči se používají jako propojovací kabely, tj. Propojovací kabely mezi zásuvkou a síťovou deskou nebo mezi zásuvkami na připojovacím panelu nebo distribučním rámu. Kabely s plnými vodiči - pro pokládku vlastního kabelového systému. Instalace konektorů a zásuvek na tyto kabely je zcela identická, ale obvykle jsou kabely s pevnými vodiči namontovány na zásuvky uživatelských pracovních stanic, připojovacích panelů a průřezů a konektory jsou instalovány na flexibilních propojovacích kabelech. Konektory: Obvykle se používají následující typy konektorů: RJ-11 a RJ-12 jsou šestipinové konektory. Ty první se obvykle používají v telefonii obecný účel- takový konektor najdete na šňůrách importovaných telefonů. Druhý se obvykle používá v telefonech určených pro práci s kancelářskými miniautomatickými ústřednami a také pro připojení kabelu k síťovým kartám ARCnet; RJ-45 je osmipinový konektor, který se běžně používá k připojení kabelu k ethernetovým síťovým kartám nebo k připojení propojovacího panelu.

Standardy fyzické vrstvy Fast Ethernet.

100BASE-TX - pro dvoupárový kabel na nestíněném krouceném páru UTP kategorie 5 nebo stíněném krouceném páru STP typu 1 (max. délka je 100 m, rychlost přenosu dat je 100 Mb / s); 100 ZÁKLADNA-T4 - pro čtyřpárový kabel na nestíněném krouceném páru UTP kategorie 3, 4 nebo 5 (maximální délka je 100 m, rychlost přenosu dat je 100 Mb / s). 100 ZÁKLADNA-Fx - pro vícevidový optický kabel se používají dvě vlákna. Z těchto tří technologií se jako primární kabelážní systém používá nestíněný kroucený pár kategorie 100 (100 Base-TX). Podle referenčních podmínek neexistuje žádná ochrana informací, a proto není nutné použití stíněného krouceného páru. Projekt také nevyžaduje připojení pracovních stanic s rozbočovači a rozbočovači s přepínači z optických vláken. Důvodem je to, že kroucená dvojlinka je mnohem levnější a snadněji se instaluje než optická vlákna. Při pokládce subsystému kampusu se navrhuje použít kabel z optických vláken (typ dálkového ovladače), protože umožňuje dosáhnout dlouhých vzdáleností, má vysoce chráněnou skořepinu, která ji chrání před vnějšími vlivy.

Systém strukturované kabeláže

Na základě výše uvedeného vytvoříme strukturovaný kabelážní systém, který splňuje technické požadavky projektu kurzu. Systém strukturované kabeláže je postaven hierarchicky s hlavní páteří a mnoha pobočkami. Typická hierarchická struktura systému strukturované kabeláže zahrnuje: horizontální subsystémy (v patře); vertikální subsystémy (uvnitř budovy); subsystém kampusu (na stejném území s několika budovami). Použití systému strukturované kabeláže namísto chaoticky položených kabelů dává podniku mnoho výhod: · univerzálnost · prodloužená životnost · snížené náklady na přidávání nových uživatelů a změnu jejich umístění · schopnost snadno rozšiřovat síť · poskytovat efektivnější služby · spolehlivost Systém strukturované kabeláže zahrnuje: 1. Horizontální subsystém (v patře); 1.1. Účastnická část; 1.2. Stacionární část; 1.3. Spínací část; 2. Svislý subsystém (mezi patry); 3. Subsystém kampusu (na stejném území s několika budovami). Horizontální subsystém se vyznačuje velkým počtem kabelových větví, protože musí být směrován do každé uživatelské zásuvky. U kabelu používaného v horizontálním zapojení jsou proto kladeny zvýšené požadavky na pohodlí při vytváření větví a také na jeho pokládku uvnitř. Při výběru kabelu jsou brány v úvahu následující charakteristiky: šířka pásma, vzdálenost, fyzické zabezpečení, odolnost proti elektromagnetickému rušení, náklady. Horizontální subsystém, tj. Patrový, lze rozdělit na tři části: Předplatitelská část Skládá se ze zásuvek RJ-45 propojených propojovacím kabelem.

Stacionární část

Jedná se o propojovací kabel, který propojuje zásuvky se skříní se síťovým vybavením.

Spínací část

Toto je propojovací kabel mezi přepínačem a vývody na propojovacím panelu

Vertikální subsystém

Kabel svislého subsystému, který spojuje patra budovy, musí přenášet data na dlouhé vzdálenosti a rychleji než kabel horizontálního podsystému. Skládá se z delších délek kabelů, počet větví je mnohem menší než v horizontálním subsystému. Pro snadnou instalaci zde bude použit kroucený pár kategorie 5.

Kampusový subsystém.

Areál subsystému je propojením několika budov; pro tento subsystém je nejlepší vybudovat kabelový systém založený na jednomódovém kabelu z optických vláken. Elektrické schéma najdete na výkresu formátu A1 - 2204. 5. Volba síťového vybavení. Dnes existuje mnoho společností, které vyrábějí síťová zařízení. Nejoblíbenější jsou 3COM, Cisco, Allied Telesyn, ATI, D-Link a další. Rozmanitost firem ztěžuje výběr vybavení, protože některé firmy vyrábějí již dlouhou dobu, jsou prestižní a za své výrobky účtují vysoké ceny. Ostatní, méně známí, účtují nižší ceny, ale kvalita může být také nižší. Vznik každé nové společnosti a jejích produktů zesiluje konkurenci na trhu a vede ke snížení cen za vybavení. Sítě jsou stále dostupnější. 3COM vyrábí celou řadu síťových zařízení. Řadí se na první místo v celkové nabídce zařízení pro místní sítě. Společnost CISCO je na trhu síťových produktů známá jako výrobce směrovačů a rozbočovačů. Přepínače pracovní skupiny v poslední době fungují dobře. Tyto firmy prodávají své výrobky za nižší ceny než jiné firmy. Po analýze schématu kabeláže potřebuji následující vybavení: Rozbočovače: 5portový 10/100 základny TX- 4 8portové 10/100 základny TX- 13 16portových 10/100 základen TX- 21 Celkem 48 přepínačů: 12- port Fast Ethernet 10/100 base TX (UTP/STP) + 8 vláknových portů - 5 4 porty 10/100 base TX - 3 8 portů 10/100 base TX 1 12 celkem kabel:· Patch - kabel nestíněný kroucený pár 5 kat. 1m .., celkem 613 · patch - kabel nestíněný kroucený pár 5 kat. 5 m. Pevný kabel UTP 5 kategorie asi 7000 metrů, patch-nástěnný panel pro RJ-45 UTP 5 kategorie 27 kusů Mbps pro přístup k internetu (-----), síťové adaptéry: Pro server 1000 Mbps - 4; pro pracovní stanice 100 Mbps - 356; pro pracovní stanice 1000 Mbps - 180 skříně pro síťová zařízení: Skříň pro 600w 600d 12U 22 kusů, skříň pro 600w 600d 24U 3 kusy, skříň pro 600w 600d 36U 1 kus, zařízení pro připojení k Internet:· Modem .. pro 56 kbps, · router pro 56 kbps. Po prostudování trhu se síťovým zařízením jsem našel zařízení, které splňuje počáteční úkol při budování sítě, následujících společností: .. a rozhodl jsem se jej použít pro svůj projekt. Značky vybraného zařízení budou uvedeny v následující části. 6. Výpočet nákladů na vybavení.

Název zařízení	Firma		Množství	Cena	Celkový
Koncentrátory
Přepínač Hub 816VX 16-portový 10 / 100Mb Mini Case	ElNet		14	2316	32424
Přepínač Hub 824DX-CS 24portový 10 / 100Mb RM	ElNet		14	4398	61572
Přepínač Hub 808XS 8portové 10 / 100Mb mini pouzdro	ElNet		16	943	15088
Přepínač Hub 810CG 10/100 / 1000Mb		ElNet
Přepínače
Dvoupolohový přepínač Office Connect 16794 (8 portů 10BASE-T / 100BASE-TX)	3Kom		8	3191	25528
Switch GX2226WM 24 * 10 / 100TX + 2Gigabitový port	Compex		3	19806	59418
Síťové adaptéry
Serverová karta 3C996B-T 10/100/1000 PCI-X Server NIC	3COM		154	4557	701778
Net 320X-R (Realtek) PCI 10/100 Retail	Eline		366	169	61854
			30
Skříně pro síťová zařízení
Nástěnná skříňka 310 (19 ", 17U, 570x815x400, tónovaná skleněná dvířka)	IMnet		12	8443	101316
Modem
Modem TFM-560R (V.90, PCMCIA, skutečný port)	TrendNet		1	1940	1940
Router
Cisco 1601	Cisco		1	32522	32522
Kabelový systém
Zásuvka RJ-45 5 kat.	--		539	54	29106
Kabel, kroucená dvoulinka UTP 5 m	--		7000	6	42000
Optický kabel	--
Patch kabel UTP 5, 3m	--		599	36	21564
Patch panel 19 ”, 12xRJ-45 UTP 5	--		12	726	8712
Celkový:					1216174

Po provedení výpočtů jsme zjistili, že celkové náklady na projekt se přibližně rovnají 1 216 174 rublů. 7. Závěr. V průběhu projektu byla vyvinuta vícesegmentová síť, která spojila 540 pracovních stanic a 4 veřejné servery. Skříně jsou vybaveny technologií Fast Ethernet 100 Base TX (jako přenosové médium se používá nestíněný kroucený pár kategorie 5). Pracovní stanice v odděleních jsou připojena k rozbočovači umístěnému v tomto oddělení. Koncentrátory oddělení jsou zase připojeny k centrálnímu spínači umístěnému v přízemí. Pro usnadnění pokládky kabelu a jeho strukturování se používá systém strukturované kabeláže. Existuje možnost rozšíření sítě, protože několik přepínačů má nepoužívané porty. V případě potřeby můžete poskytnout další místa pro připojení pracovních stanic (další zásuvky), takže připojení pracovních stanic k síti bude určeno v době nastavení síťového softwaru. Tato síť je postavena na síťovém vybavení společnosti Eline, 3 COM, Cisco, které činilo 1 216 174 rublů. Reference: 1 Olifer „Počítač, sítě, technologie“. 2 Přednášky na toto téma 3 Internet Seznam prvků schématu 2202.KPSD03.023 E4

Poz. označení	název	Číslo
A1, A2. A12	Nástěnná skříňka se síťovým vybavením 600w 600d 12u	12
X1..X539	Zásuvka RJ-45	539
A1		4
A2		2
A2		2
A3	ElNet Switch Hub 816VX 16portové 10 / 100Mb mini pouzdro	2
A3	ElNet Switch Hub 808XS 8portové 10 / 100Mb mini pouzdro	2
A4	ElNet Switch Hub 824DX-CS 24portový 10 / 100Mb RM	4
A5	ElNet Switch Hub 808XS 8portové 10 / 100Mb mini pouzdro	4
A6	ElNet Switch Hub 816VX 16portové 10 / 100Mb mini pouzdro	2
A6	ElNet Switch Hub 824DX-CS 24portový 10 / 100Mb RM	2
A7	ElNet Switch Hub 808XS 8portové 10 / 100Mb mini pouzdro	4
A8	ElNet Switch Hub 816VX 16portové 10 / 100Mb mini pouzdro	2
A8	ElNet Switch Hub 824DX-CS 24portový 10 / 100Mb RM	2
A9	ElNet Switch Hub 808XS 8portové 10 / 100Mb mini pouzdro	2
A9	ElNet Switch Hub 824DX-CS 24portový 10 / 100Mb RM	2
A10	ElNet Switch Hub 816VX 16portové 10 / 100Mb mini pouzdro	2
A10	ElNet Switch Hub 824DX-CS 24portový 10 / 100Mb RM	2
A11	ElNet Switch Hub 808XS 8portové 10 / 100Mb mini pouzdro	2
A11	ElNet Switch Hub 816VX 16portové 10 / 100Mb mini pouzdro	2
A12	ElNet Switch Hub 810CG 10/100 / 1000Mb 8 + 1Gigabit + 1ext Port Switch (stolní kovové pouzdro)	4
A1, A2, A4, A5, A7, A8, A10, A11	Přepínač Dual Speed ​​16794 3Com Office Connect (8 portů 10BASE-T / 100BASE-TX)	8
A3, A6, A9	Compex Switch SGX2226WM 24 * 10 / 100TX + 2Gigabitový port	3
A1, A2, A4, A5, A6, A7, A8, A9	Maloobchod Eline-Net 320X-R (Realtek) PCI 10/100	366
A3	FastEthernet 320X-R FullDuplex PCI 10/100	30
A12	3COM 3C996B-T 10/100/1000 PCI-X Server NIC	154
A12	Směrovač Cisco 1601	1
A12	Modem TrendNet TFM-560R (V.90, PCMCIA, skutečný port)	1
A3, A12	Bezdrátový přístupový bod Compex WP11A-E (2,4 GHz, IEEE802.11b, 11 Mb / s, přemosťování)	2
A1, A2. A12	Patch panel UTP, 16 portů RJ45, 5e, 19 ", 1U	12

Při přípravě článku se záludnými otázkami jsem narazil na zajímavou otázku - kde se vzal limit 100 metrů na délku ethernetového segmentu. Abych se dostal blíže k porozumění, musel jsem se ponořit hluboko do fyziky a logiky procesů. Často se říká, že přes dlouhé délky kabelů začíná útlum a data jsou zkreslená. A obecně je to pravda. Ale mají to i jiné důvody. Zkusme je v tomto článku zvážit.

CSMA / CD

Důvod spočívá v technologii CSMA / CD - Carrier Sense Multiple Access s detekcí kolizí... Pokud někdo najednou neví, pak je to tehdy, když máme jednu sběrnici (jedno médium pro přenos dat), ke které je připojeno několik stanic ( Vícenásobný přístup). Každá stanice monitoruje stav sběrnice - existuje signál z jiné stanice ( Carrier Sense). Pokud najednou začala vysílat dvě zařízení současně, pak by to měla detekovat obě ( Detekce kolize). Ano, toto je všechno o polovičních duplexních sítích. Pokud se tedy váš pohled soustředí výhradně na jasnou 10-gigabitovou budoucnost, tento článek není pro vás. Nejprve chci, aby každý pochopil, že přenosová rychlost signálu v médiu není v žádném případě závislá na aplikovaném standardu. Ať už v ethernetu (10 Mb / s) nebo v 10 Gbit ethernetu, rychlost šíření pulsu v měděném kabelu je asi 2/3 rychlosti světla. Jak cool napsali v jednom holivarském vlákně: můžete mluvit rychle nebo pomalu, ale rychlost zvuku se z toho nemění. Nyní se podívejme na podstatu CSMA / CD. V moderních sítích jsou kolize vyloučeny, protože již nemáme společnou sběrnici a téměř vždy všechna zařízení pracují v plně duplexním režimu. To znamená, že máme pouze dva uzly na konci jednoho kabelu a oddělené páry pro příjem a vysílání. Mechanismus CSMA / CD proto již v 10Gbitovém ethernetu není. Bude však užitečné uvažovat o tom, stejně jako například o studiu RIP, který, jak se zdá, již nikdo nepotřebuje, ale skvěle ilustruje princip fungování protokolů směrování vzdálenosti na vektor. Předpokládejme tedy, že máme 3 zařízení připojená ke společné sběrnici. PC 1 začne vysílat data do PC3 (spustí puls na sběrnici). Samozřejmě ve společné sběrnici bude signál směřovat nejen do PC3, ale všem. PK2 by také rád vysílal, ale vidí v kabelu vzrušení a očekává. Když signál z PC1 do PC3 prošel, PC2 může začít vysílat.

Toto je příklad toho, jak funguje Carrier Sense. PC2 nevysílá, když vidí signál na lince. Nyní je situace jiná. PC1 zahájil přenos dat do PC3. A signál nestihl dosáhnout PK2, také se rozhodl začít vysílat. Někde uprostřed se signály překračovaly a zhoršovaly. PC1 a PC2 obdržely zmačkaný signál a uvědomily si, že tento kus dat je třeba znovu odeslat. Každá stanice náhodně vybere čekací dobu, aby ve stejnou dobu nezačala znovu odesílat.

Toto je příklad toho, jak funguje detekce kolizí. Aby se zabránilo tomu, že jedna stanice obsadí sběrnici, je mezi snímky 96bitová (12bajtová) mezera, která se nazývá mezera mezi snímky (IFR). To znamená, že například PC1 vyslal rámec, pak nějakou dobu čeká (čas, který by zabralo přenos 96 bitů). A pošle další atd. Pokud chce PC2 vysílat, udělá to právě v tomto intervalu. Rovněž PK3 a tak dále. Stejné pravidlo funguje v případě, kdy nemáte společnou sběrnici, ale jeden kabel, kde jsou dvě stanice připojeny ke dvěma koncům a přenášejí data v poloduplexním režimu. To znamená, že pouze jeden z nich může přenášet data najednou. Vysílá PC2, jakmile je linka volná, vysílá na PC1, linka je volná - vysílá na PC2 atd. To znamená, že neexistuje jasná synchronizace času, jako například v TDD, když jsou pro každý konec přiděleny určité mezery v přenosu. Tím je dosaženo flexibilnějšího využití šířky pásma: Pokud PC1 nechce nic vysílat, nebude PC2 při čekání na svůj tah nečinný.

Problém

Co když si představíte tak nepříjemnou situaci?

To znamená, že PC1 dokončil přenos své části dat, ale dosud nedosáhl PC2. Ten nevidí signál na lince a začne vysílat. Bam! Někde uprostřed nehody. Data se pokazila, signál dosáhl PC 1 a PC2. Ale pozor na rozdíl - PC2 si uvědomil, že došlo ke kolizi a přestal vysílat data, ale PC1 ničemu nerozuměl - jeho přenos už skončil. Ve skutečnosti právě obdržel nefunkční data a jako by dokončil svůj úkol přenosu rámce. Ale data byla ve skutečnosti ztracena - PC3 také obdržel signál zkreslený kolizí. Někde později, mnohem výše v krocích OSI, si TCP všimne absence dat a znovu požádá o tyto informace. Ale představte si, kolik času se nad tím promrhá?

Mimochodem, když počet chyb CRC na vašich rozhraních roste - je to jistý znak kolizí - přicházejí nefunkční rámce. To znamená, že s největší pravděpodobností nebyl dohodnut režim provozu rozhraní na různých koncích.

Právě pro vyloučení takové situace byla v ethernetu zavedena jedna podmínka: v okamžiku, kdy je první bit dat přijat na nejvzdálenější straně sběrnice, stanice ještě nemusí vysílat svůj poslední bit. To znamená, že rám by se měl jakoby protáhnout po celé délce autobusu. Toto je nejběžnější popis, ale ve skutečnosti to zní poněkud odlišně: pokud ke srážce došlo v nejvzdálenější části autobusu od odesílatele, pak se informace o této srážce musí k odesílateli dostat ještě dříve, než vyslal svůj poslední bit. A to je mimochodem 2násobný rozdíl ve srovnání s první danou podmínkou. Tím je zajištěno, že i když dojde ke kolizi, všichni účastníci budou jednoznačně informováni. A to je velmi cool. Jak toho ale lze dosáhnout? A zde se dostáváme k otázce délky segmentu. Než ale odpovíte na otázku o délce, musíte se trochu ponořit do teorie sítí a nejprve představit koncept bitového času (pojem „bit time“ se neujal). Tato hodnota znamená, jak dlouho trvá, než se rozhraní ve středu spustí 1 bit. To znamená, že pokud Fast Ethernet posílá 100 000 000 bitů za sekundu do kabelu, pak bitová doba je 1 b / 100 000 000 b / s = 10 ^ -8 s nebo 10 nanosekund. Každých 10 nanosekund může port Fast Ethernet odeslat jeden bit ve středu. Pro srovnání, gigabitový ethernet posílá 1 bit každou nanosekundu; starší modem pro dial-up mohl odeslat 1 bit každých 18 mikrosekund. Rychle vystřelený Metal Storm MK5 je teoreticky schopen vypálit jednu kulku každých 60 mikrosekund. Kulomet Kalashnikov vystřelí 1 kulku každých 100 milisekund.

Pokud mluvíme o IFG, pak musí stanice před odesláním každého rámce pozastavit přesně 96 bitových časů. Rychlý ethernet by například měl počkat 960 nanosekund (0,96 mikrosekund) a Gbit Ethernet 96 nanosekund

Aby byla splněna podmínka, je zaveden koncept kvantového nebo časového slotu - minimální velikost datového bloku, který lze přenášet po síti do ethernetu. A právě toto kvantum by se mělo rozprostírat po celém segmentu. Pro Ethernet a Fast Ethernet je zvolena minimální velikost - 64 bajtů - 512 bitů. K jeho přenosu bude port FE potřebovat 10 ns * 512 = 5120 ns nebo 5,12 μs.

Proto je 64bitový limit minimální velikosti rámce Ethernetu.

To znamená, že 64bajtový datový blok bude mít 5,12 μs na cestování po sběrnici a návrat k odesílateli v případě kolize. Zkusme vypočítat vzdálenost v čele: (5,12 * 10 ^ -6) * (2/3 * 3 * 10 ^ 8) / 2 = 512 metrů. Vysvětlím vzorec: cestovní doba (5,12 μs převedena na sekundy) * 2/3 rychlost světla (rychlost šíření signálu v měděném médiu v m / s) a děleno 2 - za účelem předvídání nejhorší případ kolize, kdy signál musí jít až zpět k odesílateli. Zdá se, že tento údaj je známý - 500 metrů, ale problém je, že omezení pro Fast Ethernet je 100 metrů od rozbočovače (200 od nejvzdálenější stanice). Zde vstupují do hry zpoždění na rozbočovačích a opakovačích. Říkají, že jsou všechny vypočítané a zohledněné v konečném vzorci, ale stopy jsou ztraceny, bez ohledu na to, jak moc jsem se snažil najít tento výpočetní vzorec s výsledkem 100 metrů, nemohl jsem ho najít. Výsledkem je, že je známo, kvůli čemu je toto omezení způsobeno, ale ne odkud pochází číslo 100.

Gigabitový ethernet

Při vývoji Gbit Ethernet vyvstala velmi důležitá otázka - přenosová doba jednoho bitu byla již 1 ns a přenos jednoho kusu dat trval pouze 0,512 μs. Dokonce i při výpočtu na čele se můj vzorec, bez zohlednění zpoždění, ukázal jako délka 50 metrů (a 20 metrů, přičemž tyto hodnoty byly vzaty v úvahu). Velmi málo, a proto bylo rozhodnuto namísto zkrácení vzdálenosti (jako tomu bylo u přechodu Ethernet -> Fast Ethernet) zvětšit minimální velikost dat na 512 bajtů - 4096 bitů. Přenosová doba pro takovou část dat zůstala přibližně stejná - 4 sekundy oproti 5. Samozřejmě existuje další okamžik, kdy není vždy možné tuto velikost vytočit - 4 kB dat, proto na konci rámec, za pole FCS se doplní chybějící množství dat. Vzhledem k tomu, že jsme již dávno opustili společnou sběrnici, máme oddělené prostředí pro příjem a vysílání a nedochází k žádným kolizím jako takovým, vše vypadá jako berle. Ve standardu 10 Gbit Ethernet byl proto mechanismus CSMA / CD zcela opuštěn.

Překonání omezení délky

Všechno výše uvedené bylo pro starší poloviční duplexní společné sběrnicové sítě. Ptáte se, jak to souvisí s přítomným okamžikem? Můžeme vytáhnout kilometry UTP nebo ne? Omezení na 100 metrů má bohužel stále jinou povahu. Dokonce i na 120 metrů s běžným kabelem ve většině případů mnoho přepínačů nebude schopno zachytit odkaz. Je to dáno jak výkonem portů přepínače, tak kvalitou kabelu. Jde o útlum, rušení a zkreslení signálu během přenosu. Běžný kroucený pár je citlivý na elektromagnetické rušení a nezaručuje ochranu přenášené informace... Nejprve se ale podívejme na útlum. Naše typická cívka UTP má minimálně 27 závitů na metr a přenáší data na frekvenci 100 MHz. Takzvané lineární zeslabení je útlum signálu na každém metru média. Podle norem by útlum neměl překročit 24 dB. V průměru je tato hodnota u běžného kabelu UTP asi 22 dB, což znamená 158násobný útlum původního signálu. Ukazuje se, že útlum 1 dB nastává každých 4,5 metru. Pokud vezmeme délku kabelu 150 metrů, pak je útlum již asi 33 dB a původní signál se sníží 1995krát. Což je již velmi důležité. A k tomu se přidává vzájemný vliv dvojic - přeslechy. Toto je název procesu, kdy dochází k rušení v paralelních vodičích, to znamená, že část energie je vynaložena na vzrušující proud v sousedním kabelu. Vezmeme v úvahu možné rušení napájecími kabely, které mohou procházet poblíž, a omezení 100 metrů se stává zcela logickým.

Proč tedy v koaxiálních sítích nebylo takové omezení? Faktem je, že útlum v kabelu závisí na odporu / úseku kabelu a frekvenci. Připomeňme si nyní, že silný ethernet používá 2,17mm jádrový kabel. Plus Ethernet na koaxiálním kabelu pracoval na frekvenci 10 MHz. A čím vyšší je frekvence, tím vyšší je útlum. Proč si myslíte, že je analogový rádiový signál přenášen na antény ne tak pohodlnou cívkou, ale silnými podavači? Mimochodem, slovo Base in Ethernetové standardy znamená Baseband a říká, že data může současně přenášet prostřednictvím média pouze jedno zařízení, nepoužívá se žádná modulace / multiplexování. Naproti tomu Broadband ukládá několik různé signály na jedné nosné a na druhé straně je extrahován každý samostatný signál z nosné.

Ve skutečnosti, vzhledem k tomu, že útlum je způsoben vlastnostmi a kvalitou kabelu, lze výrazněji radostnějších výsledků dosáhnout použitím vhodnějšího. Například pomocí kabelu P-296 nebo P-270 lze překonat i třísetmetrovou linku. Samozřejmě to je 100 MB / s v plně duplexním režimu. U gigabitu již existují další požadavky. A obecně platí, že čím vyšší je přenosová rychlost, tím více parametrů je třeba brát v úvahu, ve skutečnosti je proto v 10Gbitovém ethernetu podporováno měděné médium pouze nominálně a upřednostňuje se optika.

Výsledky a odkazy

Obecně platí, že když shrneme všechny výše uvedené, údaj 100 metrů je s dobrým rozpětím, které zaručuje provoz i v polovičním duplexu na kabelu. nejlepší kvalita... Je to způsobeno útlumem a provozem mechanismu CSMA / CD. Údaje použité v článku.