Обгрунтування розміру мережі ETHERNET

Мета роботи

Вибрати та оцінити конфігурацію Ethernet використовувати дві основні моделі.

2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів

При описі тимчасових діаграм мереж типу Ethernet і Fast Ethernet, а також визначення граничних розмірів мережі широко використовуються наступні терміни.

1. IPG (interpacket gap, міжпакетна щілина) - мінімальний проміжок часу між передаваними пакетами (9,6 мкс для Ethernet; 0,96 мкс для Fast Ethernet). Інша назва -межкадровый інтервал.

2. ВТ (Bit Time, час бита) - інтервал часу для передачі одного біта (100 нс для Ethernet; 10 нс для Fast Ethernet).

3. PDV (Path Delay Value, значення затримки в дорозі) - час проходження сигналу між двома вузлами мережі (круг, тобто подвоєне). Враховує сумарну затримку в кабельній системі, мережевих адаптерах, повторителях і інших мережевих пристроях.

4. Collision window (вікно колізій) - максимальне значення PDV для даного сегменту.

5. Collision domain (область колізій, зона конфлікту) - частина мережі, на яку розповсюджується ситуація колізії, конфлікту.

Slot time (час каналу) - максимально допустиме вікно колізій для сегменту (512 bt).

7. Minimum frame size - мінімальний розмір кадру (512 битий, або 64 байти).

8. Maximum frame size — максимальний розмір кадру (1518 байт).

9. Maximum network diameter (максимальний діаметр мережі) -максимальная допустима довжина сегменту, при якій його вікно колізій не перевищує slot time, часу каналу.

10. Truncated binary exponential back off (усічене двійкове експоненціальне відстрочення) - затримка перед наступною спробою передачі пакету після колізії (допускається максимум 16 спроб). Обчислюється вона по наступній формулі:

RAND(0, 2min^(N,10))*512 bt,

де N - значення лічильника спроб, RAND(а, b) - генератор випадкових нормально розподілених цілих чисел в діапазоні а...b, включаючи крайні значення. Діськрет зміни даного параметра рівний мінімальній довжині пакету або максимально допустимій подвійній затримці розповсюдження сигналу в мережі (PDV).

При виборі конфігурації мережі Ethernet, що складається з сегментів різних типів, виникає багато питань, зв'язаних, перш за все з максимально допустимим розміром (діаметром) мережі і максимально можливим числом різних елементів. Мережа буде працездатною тільки в тому випадку, якщо максимальна затримка розповсюдження сигналу в ній не перевищить граничної величини. Ця величина визначається вибраним методом управління обміном CSMA/CD (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection - множинний доступ з контролем тієї, що несе і виявленням колізій), заснованим на виявленні і дозволі колізій.

Перш за все, нагадаємо, що для отримання складних конфігурацій Ethernet з окремих сегментів застосовуються концентратори двох основних типів:

1) репітерні концентратори, які є набором репітерів і ніяк логічно не розділяють сегменти, підключені до них;

2) комутуючі (switching) концентратори або комутатори, які передають інформацію між сегментами, але не передають конфлікти з сегменту на сегмент.

У разі складніших комутуючих концентраторів конфлікти в окремих сегментах вирішуються на місці, в самих сегментах, і не розповсюджуються по мережі, як у разі простіших репитерных концентраторів. Це має принципове значення для вибору топології мережі Ethernet, оскільки використовуваний в ній метод доступу CSMA/ CD припускає наявність конфліктів і їх дозвіл, причому загальна довжина мережі якраз і визначається розміром зони конфлікту, області колізії (collision domain). Таким чином, застосування репитерного концентратора не розділяє зону конфлікту, тоді як кожен комутуючий концентратор ділить зону конфлікту на частини. У разі комутатора оцінювати працездатність треба для кожної частини мережі окремо, а у разі репитерных концентраторів треба оцінювати працездатність всієї мережі в цілому.

Допустимі розміри мережі Ethernet визначаються рядом чинників:

1. Обмеження на довжину кабельного сегменту, пов'язані із загасанням і спотворенням форми сигналу: 10Base5 — 500 м і правило «5-4-3», 10Base2 — 185 (300) м і правило «5-4-3», 10BaseT/100BaseTX/100BaseT4 - 100 м.

2. Обмеження на кількість вузлів в домені колізій: не більше 1024.

3. Обмеження на кількість повторителей між будь-якою парою вузлів: Ethernet — 4, Fast Ethernet — 1 або 2, Gigabit Ethernet — 1.

4. Обмеження на розмір домена колізій, зв'язані з часом розповсюдження сигналу між кінцевими вузлами мережі: час подвійного обороту для Ethernet і Fast Ethernet не повинен перевищувати 512 bt, для Gigabit Ethernet - 2048 bt.

Для мереж на мідних кабелях, як правило, досить виконати перші три умови. Оптоволокно, особливо одномодове, дозволяє значно збільшувати довжину кабельного сегменту, але при цьому обмежуючим чинником виступатиме затримка розповсюдження сигналу. Затримкам 25,6 мкс (для 10 Мбіт/с) і 2,6 мкс (для 100 Мбіт/с) відповідають довжині скляного волокна близько 5000 і 500 м.

Затримки розповсюдження особливо помітні для технологій Fast Ethernet і Gigabit Ethernet, причому тут помітну роль грають і затримки в активному устаткуванні (мережевих адаптерах і повторителях). Для перевірки на допустимість розміру домена колізій складають топологічний план мережі, на якому відзначають типи активного устаткування, типи і довжину кабельних сегментів. Далі визначають час подвійного обороту для пари вузлів, максимально віддалених один від одного (у сенсі часу розповсюдження сигналу). Якщо цей час вписується у встановлені обмеження, мережа буде працездатною. Якщо час подвійного обороту опиниться більше допустимого, доведеться змінювати топологію (якщо можливо) або розбивати мережу на логічні сегменти (домени колізій) меншого розміру і зв'язувати ці сегменти між собою мостами, комутаторами або маршрутизаторами. Ряд фірм пропонує долати ці обмеження за допомогою спеціальних інтерфейсних модулів (наприклад, Distance Extender фірми 3Com) — вони по суті своїй теж є мостами.

При виборі і оцінці конфігурації Ethernet стандартом пропонується використовувати дві основні моделі. Зупинимося коротко на їх особливостях.

Правила моделі 1

Перша модель формулює набір простих правил, які необхідно дотримувати проектувальникові мережі при з'єднанні окремих комп'ютерів і сегментів.

1. Репітер або концентратор, підключений до сегменту, знижує на одиницю максимальне число абонентів, що підключаються до сегменту.

2. Повний шлях між двома будь-якими абонентами повинен включати не більше п'яти сегментів, чотирьох концентраторів (репітерів) і двох трансиверів (MAU) для сегментів 10 BASE-2/5/Т.

3.Якщо шлях між абонентами складається з п'яти сегментів і чотирьох концентраторів (репітерів), то кількість сегментів, до яких підключені комп'ютери, не повинно перевищувати три, а решта сегментів повинна просто зв'язувати між собою концентратори (репітери). Це так зване «правило 5-4-3».

4. Якщо шлях між абонентами складається з чотирьох сегментів і трьох концентраторів (репітерів), то повинні виконуватися наступні умови:

- максимальна довжина оптоволоконного кабелю сегменту 10BASE-FL, що сполучає між

собою концентратори (репітери), не повинна перевищувати 1000 м;

- максимальна довжина оптоволоконного кабелю сегменту 10BASE-FL, що сполучає

концентратори (репітери) з комп'ютерами, не повинна перевищувати 400 м;

- до всіх сегментів можуть підключатися комп'ютери.

Рисунок 1 - Приклад структурної схеми КМ максимальної конфігурації (відповідно до першої моделі)

При виконанні цих правил можна бути упевненим, що мережа буде працездатною. Ніяких додаткових розрахунків в даному випадку не потрібні. Вважається, що дотримання даних правил гарантує допустиму величину затримки сигналу в мережі.

На рис.1 показаний приклад максимальної конфігурації, що задовольняє цим правилам. Тут максимально можливий шлях (діаметр мережі) проходить між двома нижними по малюнку (Пк5, Пк6) абонентами: він включає п'ять сегментів (10BASE2, 10BASE5, 10BASE-FL, 10BASE-FL і 10BASE-T), чотири концентратори (репітера) і два трансивери MAU.

Розрахунок по моделі 2

Друга модель, вживана для оцінки конфігурації Ethernet, заснована на точному розрахунку тимчасових характеристик вибраної конфігурації мережі. Вона іноді дозволяє вийти за межі жорстких обмежень моделі 1. Застосування моделі 2 абсолютно необхідно у тому випадку, коли розмір проектованої мережі близький до максимально допустимому.

У моделі 2 використовуються дві системи розрахунків:

- перша система припускає обчислення подвійного (круга) часу проходження сигналу по мережі і порівняння його з максимально допустимою величиною (512 bt);

- друга система перевіряє допустимість скорочення (на 49 bt) величини отримуваного міжкадрового тимчасового інтервалу, міжпакетній щілині (IPG – Inter Packet Gap) в мережі.

При цьому обчислення в обох системах розрахунків ведуться для якнайгіршого випадку, для шляху максимальної довжини, тобто для такого шляху передаваного по мережі пакету, який вимагає для свого проходження максимального часу. При першій системі розрахунків виділяються три типи сегментів:

- початковий сегмент - це сегмент, відповідний початку шляху максимальної довжини;

- кінцевий сегмент - це сегмент, розташований в кінці шляху максимальної довжини;

- проміжний сегмент - це сегмент, що входить в шлях максимальної довжини, але що немає ні початковим, ні кінцевим.

Проміжних сегментів у вибраному шляху може бути декілька, а початковий і кінцевий сегменти при різних розрахунках можуть мінятися місцями один з одним. Виділення трьох типів сегментів дозволяє автоматично враховувати затримки сигналу на всіх концентраторах, що входять в шлях максимальної довжини, а також в приемопередающих вузлах адаптерів. Для розрахунків використовуються величини затримок, представлені в таблиці 1.

Таблиця 1 - Величини затримок для розрахунку подвійного часу проходження сигналу (затримки дані в бітових інтервалах)

Тип сегменту	Макс. довжина (м)	Початковий сегмент (bt)	Проміжний сегмент (bt)	Кінцевий сегмент (bt)	Затримка на метр довжини (bt)
	tm	t0	tm	t0	tm	t1
10Base-5		1,8	55,0	46,5	89,8	169,5	212,8	0,087
10Base-2		1,8	30,8	46,5	65,5	169,5	188,5	0,103
10Base-T		5,3	26,6	42,0	53,3	165,0	176,3	0,113
10Base-FL		2,3	212,3	33,5	233,5	156,5	356,5	0,100
FOIRL		,8	107,8	29,0	129,0	152,0	252,0	0,100
AUI			5,1		5,1		5,1	0,103

Методика розрахунку зводиться до наступного.

- У мережі виділяється шлях максимальної довжини. Всі подальші розрахунки ведуться для нього. Якщо цей шлях не очевидний, то розрахунки ведуться для всіх можливих шляхів, і на підставі цих розрахунків вибирається шлях максимальної довжини.

- Якщо довжина сегменту, що входить у вибраний шлях, не максимальна, то розраховується подвійний (круг) час (ts) проходження в кожному сегменті виділеного шляху по формулі: ts = L*t1 + t0, де: L - довжина сегменту в метрах; t1 – затримка сигналу на метр довжини кабелю; t0 – затримка в устаткуванні (при цьому треба враховувати тип сегменту: початковий, проміжний або кінцевий).

- Якщо довжина сегменту рівна максимально допустимою, то з таблиці для нього береться величина максимальної затримки tm.

- Сумарна величина затримок всіх сегментів виділеного шляху не повинна перевищувати граничної величини 512 бітових інтервалів.

- Виконуються ті ж дії для зворотного напряму вибраного шляху (тобто кінцевий сегмент вважається початковим, і навпаки). Із-за різних затримок передавальних і приймаючих вузлів концентраторів величини затримок у різних напрямах можуть відрізнятися (правда, не дуже сильно).

Якщо затримки в обох випадках не перевищують величини 512 бітових інтервалів, то мережа вважається працездатною.

Порядок виконання роботи

Для конфігурації, показаної на рис. 1 обчислити величину затримок та перевірити працезатність мережі.

Шлях найбільшої довжини - це шлях між комп'ютерами 5 і В даному випадку це задоволено очевидно. Цей шлях включає п'ять сегментів (зліва направо): 10BASE2, 10BASE5, 10BASE-FL (два сегменти) і 10BASE-T. Проведемо розрахунок, вважаючи початковим сегментом 10BASE2, а кінцевим — 10BASE-T.

- Початковий сегмент 10BASE2 має максимально допустиму довжину (185м), отже, для нього беремо з таблиці величину затримки 30,8.

- Проміжний сегмент 10BASE-5 має максимально допустиму довжину (500м), тому для нього беремо з таблиці величину затримки 89,8.

- Обидва проміжні сегменти 10BASE-FL мають довжину 500м, отже, затримка кожного з них обчислюватиметься за формулою:

o 500 • 0,100+33,5=83,5 bt.

- Кінцевий сегмент 10BASE-T має максимально допустиму довжину (100 м), тому з таблиці беремо для нього величину затримки 176,3.

- У шлях найбільшої довжини входять також шість AUI-кабелей: два з них (у сегменті 10BASE-5) показані на малюнку, а чотири (у двох сегментах 10BASE-FL) не показані, але в реальності цілком можуть бути присутніми. Вважатимемо, що сумарна довжина всіх цих кабелів рівна 200 м, тобто чотирьом максимальним довжинам. Тоді затримка на всіх AUI-кабелях буде рівна:

4 * 5,1 =20,4 bt.

В результаті сумарна затримка для всіх п'яти сегментів складе:

30,8 + 89,8 + 83,5 + 83,5 + 176,3 + 20,4 = 484,3 bt

що менше, ніж гранично допустима величина 512, тобто мережа працездатна.

Проведемо тепер розрахунок сумарної затримки для того ж шляху, але у зворотному напрямі. При цьому початковим сегментом буде 10BASE-T, а кінцевим - 10BASE2. У кінцевій сумі зміняться тільки два доданків (проміжні сегменти залишаються проміжними). Для початкового сегменту 10BASE-T максимальної довжини затримка складе 26,6 bt, а для кінцевого сегменту 10BASE-2 максимальної довжини затримка складе 188,5 бітових інтервалів. Сумарна затримка дорівнюватиме

26,6 + 83,5 + 83,5 + 89,8 + 188,5 + 20,4 = 492,3 bt

що знову ж таки менше 512. Працездатність мережі підтверджена.

Проте розрахунку подвійного часу проходження сигналу, відповідно до стандарту, ще не достатньо, щоб зробити остаточний вивід про працездатність мережі.

Другий розрахунок, вживаний в моделі 2, перевіряє відповідність стандарту величини міжкадрового інтервалу (IPG). Ця величина спочатку не повинна бути менше, ніж 96 бітових інтервалів (9,6 мкс для мережі Ethernet), тобто тільки через 9,6 мкс після звільнення мережі абоненти можуть почати свою передачу. Проте при проходженні пакетів (кадрів) через репітери і концентратори міжкадровий інтервал може скорочуватися, унаслідок чого два пакети можуть врешті-решт сприйматися абонентами як один. Допустиме скорочення IPG визначене стандартом в 49 бітових інтервалів (4,9 мкс).

Таблиця 2 - Величини скорочення міжкадрового інтервалу (IPG)

Сегмент	Початковий (bt)	Проміжний (bt)
10BASE-5
10BASE-2
10BASE-T
10BASE-FL

Для обчислень тут так само, як і у попередньому випадку, використовуються поняття початкового сегменту і проміжного сегменту. Кінцевий сегмент не вносить внеску до скорочення міжкадрового інтервалу, оскільки пакет доходить по ньому до приймаючого комп'ютера без проходження репітерів і концентраторів.

Обчислення тут дуже прості. Для них використовуються дані таблиці 2.

Для отримання повної величини скорочення IPG треба підсумувати величини з таблиці для сегментів, що входять в шлях максимальної довжини, і порівняти суму з граничною величиною 49 бітових інтервалів. Якщо сума менше 49 bt, ми можемо зробити вивід про працездатність мережі. Для гарантії розрахунок проводиться в обох напрямах вибраного шляху.

Для прикладу звернемося все до тієї ж конфігурації, показаної на рис. 1. Максимальний шлях тут - між комп'ютером 5 і комп'ютером Беремо як початковий сегмент 10BASE-2. Для нього скорочення міжкадрового інтервалу рівне 1 Далі слідують проміжні сегменти: 10BASE-5 (величина скорочення складе 11) і два сегменти 10BASE-FL (кожен з них внесе свій внесок по 8 бітових інтервалів). В результаті сумарне скорочення міжкадрового інтервалу складе:

16+11+8+8=43 bt

що менше граничної величини 49. Отже, дана конфігурація і по цьому показнику буде працездатна.

Обчислення для зворотного напряму по цьому ж шляху дадуть в даному випадку той же результат, оскільки початковий сегмент 10BASE-T дасть ту ж величину, що і початковий сегмент 10BASE-2 (16 бітових інтервалів), а всі проміжні сегменти знову ж таки залишаться проміжними.

Спробуємо тепер за допомогою другої моделі розрахунків оцінити, який може бути максимальний розмір мережі Ethernet.

Теоретично можливий розмір мережі складає 6,5 км. - в припущенні, що вся мережа виконана на одному сегменті. Проте в реальності це неможливо, адже гранична довжина сегменту не перевищує 2 км. (для 10BASE-FL). Тому присутність репітерів або концентраторів в мережі максимального розміру обов'язково, а вони внесуть свій внесок до затримки проходження сигналу по мережі.

Візьмемо просту конфігурацію мережі з двох сегментів 10BASE-FL, сполучених концентратором (рис. 2).

Рисунок 2 - Мережа Ethernet максимально можливої довжини

З таблиці 1 видно, що при виборі максимальної довжини обох сегментів по 2000 метрів (один з них буде початковим, а інший - кінцевим) сумарна подвійна затримка розповсюдження складе:

212,3+356,5=568,8 bt

що значно більше допустимої величини 512. Тобто реальна довжина мережі буде навіть менша, ніж 4 км. Елементарний розрахунок показує, що при двох однакових сегментах 10BASE-FL довжина кожного з них не повинна перевищувати 1716 м. Подвійна затримка розповсюдження при цьому обчислюватиметься так (табл. 1.7):

12,3 + 1716 • 0,1+ 156,5 + 1716 • 0,1 = 512 bt.

І загальна довжина мережі при цьому складатиме 3432 м, що значно менше теоретично можливої довжини в 6500 м. Відзначимо, що сегменти в конфігурації на мал. 1.2 можуть бути і різної довжини, але їх загальна довжина не повинна перевищувати все тих же 3432 м. При цьому варто ще враховувати, що ми не включали в розрахунок затримки трансиверных кабелів. Якщо використовуються зовнішні трансивери, то необхідно ще зменшити довжину оптоволоконних кабелів.

Спробуємо тепер оцінити максимально можливий розмір мережі при використанні тільки електричного кабелю, наприклад, найбільш популярної зараз витої пари.

Допустимо, ми маємо конфігурацію з п'яти сегментів 10BASE-T гранично допустимої довжини (100м), сполучених між собою чотирма концентраторами. Затримка початкового сегменту складе (з табл. 1) 26,6 бітових інтервалів. Затримка кінцевого сегменту буде рівна 176,3 бітових інтервалів. Затримка трьох проміжних сегментів буде 53,3 бітових інтервалу на кожен сегмент. Разом сумарна затримка дорівнює:

26,6+176,3+3 • 53,3=362,8 bt

що менше граничної величини 512.

Ми можемо додати ще два проміжні 100-метрові сегменти, які дадуть ще 106,6, збільшивши кількість сегментів до 7, а кількість концентраторів до І ще залишиться запас в 42,6 бітових інтервалів. Всього отримуємо, що сегментів може бути навіть 8 при семи концентраторах, а загальна довжина всіх кабелів може досягати 705,3 м. Це значно перевищує обмеження модели1.

Але підрахуємо, яка величина скорочення міжкадрового інтервалу виходить при такій конфігурації. Один початковий сегмент дасть 16 бітових інтервалів (див. табл. 1.9). Шість проміжних сегментів дадуть 77 бітових інтервалів. У сумі вийде 93 бітових інтервалу, що значно перевищує дозволені 49 бітових інтервалів. Тому в даному випадку гранична довжина мережі буде обмежена п'ятьма сегментами, які скоротять міжкадровий інтервал на величину 16+11 • 3=49 бітових інтервалів.

В результаті мережа максимального розміру на витій парі складатиметься з п'яти сегментів по 100м (рис.3), що співпадає з вимогами моделі 1. Повна довжина мережі складе 500м.

Рисунок 3 - Мережа Ethernet максимального розміру на витій парі

Цікаво, що шляхи максимальної довжини для розрахунку кругової затримки і для розрахунку IPG можуть бути різними. Цілком можлива ситуація, коли максимальну затримку проходження дає один шлях в мережі, а максимальне скорочення IPG дає інший шлях. Наприклад, якщо один шлях складається з п'яти коротких сегментів (електричних і оптоволоконних) і чотирьох концентраторів, а інший шлях має всього два оптоволоконні сегменти, та зате з сумарною довжиною, близькою до максимально можливою, то перший дасть максимальне скорочення IPG, а другий - максимальну затримку проходження сигналу.

Тобто, в ідеалі необхідно розраховувати як кругову затримку, так і скорочення IPG для кожного з можливих шляхів в даній топології мережі. А умова працездатності мережі полягатиме в тому, що всі затримки всіх шляхів повинні бути менше 512 бітових інтервалів, а всі величини скорочення IPG для всіх шляхів повинні бути менше 49 бітових інтервалів. Правда, неоднозначність шляху максимальної довжини треба враховувати тільки у тому випадку, коли в мережі присутньо більше чотирьох концентраторів, оскільки чотири концентратори (п'ять сегментів) в принципі не можуть зменшити JPG більше, ніж на 49 бітових інтервалів при виборі будь-яких можливих сегментів (див. табл. 2).

Таким чином, для оцінки працездатності тієї або іншої конфігурації можна використовувати обидві моделі (модель 1 і модель 2), хоча для складних топологий і гранично довгих сегментів переважно друга (числова) модель, що дозволяє кількісно оцінити тимчасові характеристики мережі. У разі ж простіших топологий цілком досить перевірити виконання елементарних правил першої моделі, що не вимагає ніяких розрахунків.

Висновки

При виборі конфігурації мережі Ethernet, що складається з сегментів різних типів, виникає багато питань, зв'язаних, перш за все з максимально допустимим розміром (діаметром) мережі і максимально можливим числом різних елементів.

Допустимі розміри мережі Ethernet визначаються поряд чинників.

1. Обмеження на довжину кабельного сегменту, пов'язані із загасанням і спотворенням форми сигналу: 10Base5 — 500 м і правило «5-4-3», 10Base2 — 185 (300) м і правило «5-4-3», 10BaseT/100BaseTX/100BaseT4 - 100 м.

2. Обмеження на кількість вузлів в домені колізій: не більше 1024.

3. Обмеження на кількість повторителей між будь-якою парою вузлів: Ethernet — 4, Fast Ethernet — 1 або 2, Gigabit Ethernet — 1.

4. Обмеження на розмір домена колізій, зв'язані з часом розповсюдження сигналу між кінцевими вузлами мережі: час подвійного обороту для Ethernet і Fast Ethernet не повинен перевищувати 512 bt, для Gigabit Ethernet - 2048 bt.

При виборі і оцінці конфігурації мереж Ethernet використовуються дві основні моделі: модель 1 – грунтується на дотриманні відповідної системи правив, дотримання яких при розробці і інсталяції мережі гарантують її працездатність; модель 2 – грунтується на розрахунку часу затримки сигналів в середовищі передачі і мережевому устаткуванні; максимальний час затримки визначається характеристиками мережевого устаткування, середовища передачі і вживаною технологією.

Розрахунок мережі по моделі 2 необхідно проводити у разі, коли діаметр мережі має граничні характеристики по відстані, часу подвійного звернення і граничного скорочення міжкадрового інтервалу.

Задача Згідно з отриманм індивдуальним завданням оцінити конфігурацію мережі, що складається з сегментів різних типів. Провести розрахунок мережі по моделі 1, 2.

Зміст звіту

4.1 Назва і мета роботи.

4.2 Методика розрахунку.

4.3 Поетапне вирішення задачі.

4.4 Висновки.

5 Контрольні питання і завдання

5.1 Скільки основних моделей пропонується використовувати при виборі і оцінці конфігурації Ethernet?

5.2 Які Ви знаєте особливості моделей розрахунку?

5.3 Як можна розрахувати та оцінити максимальний розмір мережі?

5.4 Оцініть максимально можливий розмір мережі при використанні тільки електричного кабелю(вита пара).

5.5 Поясніть зміст «правила 5-4-3»?

Лабораторна робота №4

Основи роботи з FTP

ЩО ТАКЕ FTP

FTP розшифровується як "протокол передачі файлів" (File Transfer Protocol). Це один з базових протоколів Інтернету, що розроблені для обміну інформацією. На відміну від HTTP, який служить переважно для передачі web-текстів і зображень, FTP застосовується для обміну довільними файлами, переважно великого розміру. Окрім того, FTP є зручним для "навігації" по каталогах віддаленого комп'ютера і для доступу до великої, розгалуженої файлової структури. Доступ до файлів на віддаленому комп'ютері за протоколом FTP здійснюється за допомогою програм, що називаються FTP-клієнтами (в якості найпростішого FTP-клієнта можна використати www браузер, наприклад Opera, Mozilla або Microsoft Internet Explorer).

Практично всі сучасні операційні системи містять FTP-клієнт для роботи у командному рядку, який так і пишеться "ftp".

ЩО ТАКЕ FTP-САЙТ

FTP-сайт (або FTP-сервер) – це комп'ютер в мережі Інтернет, на якому запущена відповідна програма, що надає доступ до файлів і каталогів у цьому комп'ютері за протоколом FTP. FTP-сайт загального доступу (по-англійськи anonymous FTP site) відрізняється тим, що на ньому організовано спеціальне піддерево каталогів, доступ до якого надається будь-кому. Зазвичай на таких сайтах зберігають файли, що представляють інтерес для багатьох людей, - безкоштовне програмне забезпечення, тексти, картинки, звукові файли і інше, тому такі сайти називають також FTP-архівами. Об'єм інформації, що надається сайтами загального доступу, величезний: тільки українські та російські сайти містять більше 100000 гігабайт.

Основна відмінність між FTP-сайтом і HTTP-сайтом полягає в тому, що HTTP сайт - це фасад палацу, а FTP сайт - це прості складські приміщення. Також швидкість завантаження з FTP, зазвичай є вищою, ніж завантаження за допомогою HTTP.

Більшість FTP-сайтів мають чіткий ліміт кількості одночасно підключених користувачів. У разі перевантаженості сайту слід або зайти пізніше або спробувати знайти "дзеркало" сайту - інший сайт, що містить точну копію вмісту оригінального сайту. Такі дзеркала, як правило, розміщуються в різних частинах світу, для економії міжконтинентального трафіку. Отже, якщо є можливість працювати з сайтом що знаходиться в Україні або в Росії, то краще так і поступити, це гарантує істотне збільшення швидкості роботи.

Інформація в FTP-архівах поділяється на три категорії:

· захищена інформація, режим доступу до якої визнається її власником і надається за спеціальною угодою із споживачем; до цього виду ресурсів відносяться комерційні архіви, закриті національні та міжнародні некомерційні ресурси, приватна некомерційна інформація із спеціальними режимами доступу;

· інформаційні ресурси обмеженого використання, до яких відносяться програми класу shareware; до даного класу можуть входити ресурси обмеженого часу використання або обмеженого часу дії (тобто користувач може використовувати цю версію на свій страх і ризик, але ніхто не буде надавати йому підтримки);

· вільно розповсюджувані інформаційні ресурси або freeware, якщо мова йде про програмне забезпечення; до цих ресурсів відноситься все, що можна вільно отримати по мережі без спеціальної реєстрації - це може бути документація, програми, та інше.

З вище перерахованих ресурсів найбільш цікавими, звичайно, є дві останні категорії, які, як правило, оформлюються у вигляді FTP-архівів.

ВИКОРИСТАННЯ FTP

Як потрапити до FTP-сайту?

Адреси FTP-сайтів дуже схожі з адресами HTTP-сайтів з тією різницею, що замість http://адреса вказують ftp://адреса. Однак, ці адреси можуть і не збігатися, тобто HTTP-адреса організації http://company.com, а зберігати дані на FTP вони можуть за адресою ftp://ftp.company.com.

Деякі програми для роботи з Інтернет самі намагаються визначити тип сервера, але краще самому вказати тип протоколу в адресі. Як і у випадку з HTTP-сайтами, FTP-сайти також можуть мати не символьну адресу, а числову, наприклад ftp://196.17.33.10.

Найчастіше, для доступу до публічного відкритого FTP-сайту користувач реєструється як анонімний (anonymous) і не має особливих прав доступу на віддаленому сервері. У відповідь на запит ідентифікації слід ввести свою поштову адресу (e-mail). Звичайно достатньо ввести щось подібне на поштову адресу для допуску до ресурсів архіва, але бувають сервера, що перевіряють наявність такої адреси.

ЯК ВИКОРИСТОВУВАТИ FTP?

В загальному FTP сайт можна представити як додатковий твердий диск, з якого можна щось переписати або щось записати на нього. Але оскільки цей сайтом є власністю іншої людини, то і дозволити вона Вам може не все. Для FTP-сайтів приватних організацій доступ буде, ймовірно, закритий, оскільки сайт може містити конфіденційну інформацію. На приватні або на FTP-архіви може бути відкрита лише частина даних. Запис даних на такі FTP може бути або заблокований або виділена спеціальна ділянка куди записуються свої файли, які, в подальшому, будуть перевірені адміністратором цього сайту і якщо він визнає за потрібнє, то винесе їх в основний розділ.

Якщо користувач купив або безкоштовно отримав певне місце (наприклад, під власний сайт), то він може повністю контролювати дані, що знаходяться на його сайті. Проте, в деяких організаціях, що пропонують безкоштовне місце під приватний сайт, можуть відбуватися перевірки допустимого вмісту і якщо те, що розміщено на сайті видасться модератору не допустимим, то можуть бути застосовані санкції, від попередження до повного відключення від даного сервера. В основному проблеми виникають у випадку розміщення нелегального ПО, програм для злому, файлів, що містять дані аморального або антисоціального характеру.

Навігація по FTP-сайту дуже схожа з навігацією по твердому диску комп'ютера. Є папки, в яких містяться підпапки або файли. Для того, щоб полегшити навігацію на багатьох сайтах в папці містяться файли опису, наприклад 00index.txt, index.html.

КЛІЄНТИ ДЛЯ РОБОТИ З FTP

Для роботи з FTP може використовуватися як браузер, так і спеціальні програми, що призначені для роботи з FTP. Розглянемо сеанс роботи з FTP-сайтом на прикладі Internet Explorer’а.

В Internet Explorer’і робота з FTP практично не відрізняється від роботи з твердим диском, звичайно з врахуванням обмежень, що наведені вище. Для того, щоб зайти на FTP сайт, треба ввести в адресний рядок координати потрібного сайту і натиснути Enter. Якщо все зроблено вірно, то повинен з'явитися каталог папок. Найчастіше для анонімного користувача для читання відкрито лише каталог PUB. Далі, вибираючи папки, можна знайти потрібні файли і переписати їх на власний комп'ютер, використовуючи стандартні засоби Internet Explorer’а або спеціальні програми, наприклад ReGet або NetVampire.

Протокол FTP, разом з HTTP, складає основу сучасного Інтернету. Зручність, наявність всіх необхідних функцій роботи з файлами давно принесли FTP заслужену популярність. Звідси — велика кількість, як програм-серверів, так і клієнтів FTP. Залишається лише вибрати ту програму, яка дозволить ефективно використовувати всі можливості FTP.