Структурна схема ЛМ відповідно до завдання

Структурна схема ЛМ відповідно до завдання наведена на (рис.2.1).

Рисунок 2.1 - Структурна схема ЛМ

 

У кімнаті №1 розташовано 8 робочих станцій, файловий сервер, Інтернет сервер та принтер. Усі вони підключені в 16 портовий Switch. У цей же Switch, підключена кімната №2, у якій розташовані 6 комп'ютерів з’єднаних між собою коаксіалом у топологію "загальна шина". У кімнаті №3 розташовано 4 робочих станцій, по топології "загальна шина". Вони підключені в 16 портовий Switch, який розташований в кімнаті №4, в якій у цей же Switch підключено 8 комп’ютерів. Switch у кімнаті №4 з'єднаний крученою парою з Switch розташованим у кімнаті №1. Нарощування мережі можливо у всіх кімнатах.

Методика розрахунку конфігурації мережі Ethernet

Для того, щоб мережа Ethernet, що складається із сегментів різної фізичної природи, працювала коректно, необхідно, щоб виконувалися три основних умови:

• кількість станцій у мережі не перевищує 1024 (з урахуванням обмежень для коаксіальних сегментів);

• подвоєна затримка поширення сигналу (Path Delay Value, PDV) між двома самими вилученими одна від одної станціями мережі не перевищує 575 бітових інтервалів;

• скорочення міжкадрової відстані (Interpacket Gap Shrinkage) при проходженні послідовності кадрів через усі повторювачі не більш, ніж на 49 бітових інтервалів (нагадаємо, що при відправленні кадрів станція забезпечує початкову міжкадрову відстань у 96 бітових інтервалів).

Дотримання цих вимог забезпечує коректність роботи мережі навіть у випадках, коли порушуються прості правила конфігурації, що визначають максимальну кількість повторювачів і максимальну довжину сегментів кожного типу. Фізичний зміст обмеження затримки поширення сигналу по мережі вже пояснювався - дотримання Цієї вимоги забезпечує своєчасне виявлення колізій. Вимога на мінімальну міжкадрову відстань пов'язана з тим, що при проходженні кадру через повторювач ця відстань зменшується. Кожен пакет, прийнятий повторювачем, резсинхронизується для виключення тремтіння сигналів, накопичених при проходженні послідовності імпульсів по кабелі і через інтерфейси схеми. Процес ресинхронізації звичайно збільшує довжину преамбули, що зменшує міжкадровий інтервал. При проходженні кадрів через кілька повторювачів міжкадровий інтервал може зменшитися настільки, що мережним адаптерам в останньому сегменті бракуватиме часу на обробку попереднього кадру, у результаті чого кадр буде просто загублений. Тому не допускається сумарне зменшення міжкадрового інтервалу більш ніж на 49 бітових інтервалів. Величину зменшення міжкадрової відстані при переході між сусідніми сегментами звичайно називають в англомовній літературі Segment Variability Value, SVV, а сумарну величину зменшення міжкадрового інтервалу при проходженні всіх повторювачів - Path Variability Value, PVV. Очевидно, що величина PVV дорівнює сумі SVV усіх сегментів, крім останнього.

 

Розрахунок PDV

Для спрощення розрахунків звичайно використовуються довідкові дані, що містять значення затримок поширення сигналів у повторювачах і в різних фізичних середовищах. У табл.2.1 наведені дані, необхідні для розрахунку значення PDV для усіх фізичних стандартів мереж Ethernet, узяті з довідника Technical Reference Pocket Guide (Volume 4, Number 4) компанії Bay Networks.

Таблиця 2.1

Тип сегмента	База лівого сегмента	База проміжного сегмента	База правого сегмента	Затримка середовища на 1 м	Максимальна довжина сегмента
10Base-5	11,8	46,5	169,5	0,0866
10Base-2	11,8	46,5	169,5	0,1026
10Base-T	15,3	42,0	165,0	0,113
10Base-FB	-	24,0	-	0,1
10Base-FL	12,3	33,5	156,5	0,1
FOIRL	7,8	29,0	152,0	0,1
AUI(>2m)				0,1026	2+48

Пояснимо термінологію, використану в цій таблиці, на прикладі заданої нам мережі, зображеної на (рис.2.2).

 

Рисунок 2.2 - Мережі Ethernet, що складається із сегментів різних фізичних стандартів

 

Лівим сегментом називається сегмент, у якому починається шлях сигналу від виходу передавача (вихід Тх) кінцевого вузла. Потім сигнал проходить через проміжні сегменти і доходить до приймача (вхід Rx) найбільш віддаленого вузла найбільш віддаленого сегмента, що називається правим. З кожним сегментом пов'язана постійна затримка, названа базою, що залежить тільки від типу сегмента і від положення сегмента на шляху сигналу (лівий, проміжний або правий). Крім цього, з кожним сегментом пов'язана затримка поширення сигналу уздовж кабелю сегмента, що залежить від довжини сегмента й обчислюється шляхом множення часу поширення сигналу на кожному метрі кабелю на довжину кабелю в метрах.

Загальне значення PDV дорівнює сумі базових і перемінних затримок усіх сегментів мережі. Значення констант у таблиці дані з урахуванням подвоєння величини затримки при круговому обході мережі сигналом, тому подвоювати отриману суму не потрібно.

Тому що лівий і правий сегменти мають різні величини базової затримки, то у випадку різних типів сегментів на вилучених краях мережі необхідно виконати розрахунки двічі: один раз прийняти як лівий сегмент одного типу, а в другий раз - сегмент іншого типу, а результатом вважати максимальне значення PDV. У нашому випадку крайні сегменти мережі належать до різних типів - стандартові 10Base-5 і 10Base-Т, тому потрібний подвійний розрахунок, то в першому випадку потрібно прийняти як лівий сегмент між станцією і концентратором 1, а в другому вважати лівим сегмент між станцією і концентратором 5.

У першому випадку вважатимемо лівим сегмент типу 10Base-5:

Лівий сегмент 1: 11.8 + 250 * 0.0866 = 33,45.

Проміжний сегмент 2: 42,0 + 100 * 0.113 = 53,3.

Проміжний сегмент 3: 33.5 + 250 * 0.1 = 58,5.

Проміжний сегмент 4: 24,0 + 450 * 0.1 = 69.

Проміжний сегмент 5: 46,5 + 120 * 0.1026 = 58,812.

Правий сегмент 6: 165,0 + 70 * 0.113 = 172,91.

PDV = 445,972.

У другому випадку вважатимемо лівим сегмент типу 10Base-Т:

Лівий сегмент 1: 15,3 + 70 * 0.113 = 23,21.

Проміжний сегмент 2: 42,0 + 100 * 0.113 = 53,3.

Проміжний сегмент 3: 33.5 + 250 * 0.1 = 58,5.

Проміжний сегмент 4: 24,0 + 450 * 0.1 = 69.

Проміжний сегмент 5: 46,5 + 120 * 0.1026 = 58,812.

Правий сегмент 6: 169.5 + 250 * 0.0866 = 191,15.

PDV = 453,972.

Значення PDV менше максимально припустимої величини 575. Ця мережа проходить по величині максимально можливої затримки обороту сигналу, незважаючи на те, що її загальна довжина більше 2500 метрів.

Розрахунок PVV

Для розрахунку PVV також можна скористатися табличними значеннями максимальних величин зменшення міжкадрового інтервалу при проходженні повторювачів різних фізичних середовищ. Табл.2.2 узята з довідника Technical Reference Pocket Guide (Volume 4, Number 4) компанії Bay Networks.

Таблиця 2.2

Тип сегмента	Передавальний сегмент	Проміжний сегмент
10Base-5 aбo 10Base-2
10Base-FB	-
10Base-FL	10,5
10Base-T	10,5

Відповідно до цих даних розрахуємо значення PVV для нашого прикладу.

Лівий сегмент 1 10Base-5: 16 bt.

Проміжний сегмент 2 10Base-Т: 8.

Проміжний сегмент 3 10Base-FL: 8.

Проміжний сегмент 4 10Base-FB: 2.

Проміжний сегмент 4 10Base-2: 11.

Сума цих величин дає значення PVV, що дорівнює 45, що менше граничного значення (49 бітових інтервали). У результаті, наведена в прикладі мережа за всіма параметрами відповідає стандартам Ethernet.

 

ВИСНОВКИ

Розвиток інформаційних технологій формалізації руху даних на основі моделювання системних функцій комп'ютерних мереж являє собою складну багатокритеріальну задачу, яка вирішується на базі теорії графів, мереж Петрі, дивергенції та розрізів потоків даних, алгоритмів Форда, Фалкерсона, тупикових потоків, найкоротших шляхів, локально-максимального збільшення, порозрядного скорочення неузгодженостей, моделей на основі матриць суміжностей та інциденцій, а також теорії інтервалів.

В той же час, названі результати розвитку технології проектування КС в недостатній мірі або зовсім не враховували економічні аспекти проектних та експлуатаційних рішень, а також ступінь використання системних ресурсів мережевих об'єктів.

У курсовій роботі:

– проведено аналіз існуючих технологій проектування комп’ютерних мереж;

– обґрунтувано сукупності та розроблення інформаційних технологій побудови похідних моделей руху даних, які будуються на основі матричної моделі КС;

– досліджено та формалізовано матричні моделі архітектур КМ;

– побудовано епюри собівартості руху даних в КС;

У курсовій роботі спроектовано комп’ютерну мережу згідно даного варіанту. Для проектування комп’ютерної мережі було використано уже існуючі моделі руху даних. Сімейство цих моделей сформувалось у процесі комплексних досліджень при плануванні розвитку автоматизованих систем, організації систем обробки інформації на підприємстві при створенні управлінських інформаційних систем. Отже з графіка глобальна характеристика ефективності комп’ютерної системи видно, що наша мережа є прибутковою.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

1. Антонов В. М. Сучасні комп’ютерні мережі / В. М. Антонов. ­­– К.: МК-Пресс, 2005. – 480 с.

2. Антонов В. М. Комп’ютерні мережі військового призначення / В. М. Антонов. – К.: МК-Пресс, 2005. – 320 c.

3. Вишневский В.М. Широкополосные беспроводные сети передачи информации / В. М. Вишневський, А. И. Ляхов, С.Л. Портной, И.В. Шахнович. – М.: Техносфера, 2005 – 592 с.

4. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей / В. М. Вишневський. – М.: Техносфера, 2003. – 512 с.

5. Колисниченко Д.Н. Сделай сам компьютерную сеть. Монтаж, настройка, обслуживание / Д.Н. Колисниченко.– СПб.: Наука и Техника, 2004. – 400 с.

6. Куинн Л. Fast Ethernet / Л. Куинн, Р. Рассел. – BHV-Киев, 1998.– 267 с.

7. Николайчук Я.М. Теорія моделей руху даних розподілених комп’ютерних систем / Я.М. Николайчук, І.Р. Пітух, Н.Я.Возна.– Тернопіль: ТзОВ “Терно-граф”, 2008–216 с.

8. Николайчук Я.М. Низові обчислювальні мережі.-Учбовий посібник / Я.М. Николайчук.–Київ:УМК ВО, 1990р.-64 с.

9. Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е узд / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер.– СПб.: Питер, 2010. – 944 с.

10. Пітух І.Р. Теоретичні основи побудови моделей економічних епюр руху даних в комп’ютерних мережах з використанням різних теоретико – числових базисів / І.Р. Пітух // Збірник наукових праць. Інститут проблем моделювання в енергетиці НАН України. Київ. – 2006.– № 37. – С.42–46.

11. Пітух І. Інформаційна технологія побудови миттєвих та інтегральних економічних епюр руху даних на основі циклів матричних моделей комп’ютерних систем / І.Р. Пітух // Вісник Технологічного університету Поділля. Технічні науки. – Хмельницький. – 2007. – Т.1.– №3. – С.130-134.

12. Пономаренко В.С. Проектування інформаційних систем / В.С.Пономаренко.-Київ: “Академія”, 2002.-488с.

13. Столингс В. Структурная организация и архитектура компьютерних систем: пер. с англ.-М.: Издательский дом "Вильямс".-2002.-896с

Антонов В. М. Комп’ютерні мережі військового призначення / В. М.

14.Вишневский В.М. Широкополосные беспроводные сети передачи

информации / В. М. Вишневський, А. И. Ляхов, С.Л. Портной, И.В.

Шахнович. – М.: Техносфера, 2005 – 592 с.

15. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования

компьютерных сетей / В. М. Вишневський. – М.: Техносфера, 2003. –

512 с.

16. Куроуз Дж. Компьютерные сети. 2 –е изд. / Дж. Куроуз, К. Росс. –

СПб.: Питер, 2004. – 765 с.

17. Николайчук Я.М. Теорія моделей руху даних розподілених

комп’ютерних систем / Я.М. Николайчук, І.Р. Пітух, 2006– 545 с.

18. Николайчук Я.М. Низові обчислювальні мережі.-Учбовий посібник

/ Я.М. Николайчук.–Київ:УМК ВО, 1990р.-64 с.

19.Николайчук Я.М. Теорія моделей руху даних розподілених

комп’ютерних систем / Я.М. Николайчук, І.Р. Пітух.

20. Танненбаум Э. Компьютерные сети / Э. Танненбаум. – СПб.: Питер,

2002.– 350 с.

 

 

.

 

18. Николайчук Я.М. Теорія моделей руху даних розподілених

комп’ютерних систем / Я.М. Николайчук, І.Р. Пітух.

19. Николайчук Я.М. Низові обчислювальні мережі.-Учбовий посібник

/ Я.М. Николайчук.–Київ:УМК ВО, 1990р.-64 с.

20. Танненбаум Э. Компьютерные сети / Э. Танненбаум. – СПб.: Питер,

2002.– 350 с.