Проект высокоскоростной локальной вычислительной сети предприятия

волокна и вставить его в муфту. Полировка не требуется и качество контакта

гарантировано.

Технология обжима коннекторов

Система LightCrimp (АМР). Коннектор LightCrimp использует при

терминировании безадгезивную и безэпоксидную технологию. Волокно в буферной

оболочке фиксируется в коннекторе с помощью трех сфер, расположенных в

корпусе коннектора. При обжиме сферы деформируются под воздействием

инструмента и удерживают волокно на месте. После процедуры обжима волокно,

выступающее из манжеты, скалывается, и коннектор быстро полируется.

Система CrimpLok (ЗМ). Коннектор CrimpLok использует при терминировании

безадгезивную и безэпоксидную технологию. Волокно без буферной оболочки

фиксируется в коннекторе с помощью обжима в прецизионном позиционирующем

металлическом элементе. После процедуры обжима волокно, выступающее из

Манжеты, скалывается, и коннектор быстро полируется.

8 Каблирование на основе волоконно-оптического кабеля

Приведенные ниже спецификации по волоконно-оптическому каблированию

состоят из одного признанного типа кабеля для горизонтальных подсистем и

двух типов кабеля для магистральных подсистем. Горизонтальные -

многомодовое волокно 62,5/125 мкм (два волокна на одну розетку).

Магистральные - многомодовое волокно 62,5/125 мкм или одномодовое волокно.

Все компоненты волоконно-оптических систем, а также методы монтажа должны

отвечать требованиям соответствующих строительных нормативов и нормативов

безопасности.

Волоконно-оптические кабели. Горизонтальные кабели должны содержать не

менее 2-х волокон. Это требование связано с необходимостью обеспечения

минимальной конфигурации линии приемник-передатчик, так как современные

технологии передачи информации по оптическому волокну используют

симплексный метод. Обычно в магистральном каблировании используются кабели

с числом волокон, кратным 6 или 12 (американский стандарт), или 4

(европейский стандарт).

Многомодовое волокно 62,5/125 мкм должно обладать градиентным показателем

преломления.

Для одномодового волокна спецификации стандарта определяют диаметр ядра

от 8,7 до 10 мкм и внешний диаметр демпфера 125 мкм. Номинальный полевой

модальный диаметр должен составлять от 8,7 до 10,0 мкм с допуском ± 0,5 мкм

на длине волны 1300 нм при измерении в соответствии с требованиями

стандартов ANSI/EIA/TIA-455-164 (Far Field Scanning) или ANSI/EIA/TIA-455-

167 (Variable Aperture Method in the Far Field).

Кабель должен быть маркирован в соответствии с применимыми электрическими

нормативами.

Соединение волоконно-оптических кабелей. Рекомендуемый стандартом тип

адаптера и коннектора - 568SC (дуплексный SC). С кабельной стороны пэтч-

панели и телекоммуникационной розетки допускается использование как

симплексного, так и дуплексного коннекторов. Если применяются коннекторы

типа SC, пользовательской стороной пэтч-панели и телекоммуникационной

розетки должен быть адаптер 568SC. Применение коннекторов ST допускается

там, где уже существует ранее установленная база ST.

Коннекторы и адаптеры типа ST считаются устаревшей технологией и не

рекомендуются для использования в новых системах.

Для двухволоконных приложений требуются пэтч-корды, терминированные

коннекторами 568SC (дуплексные SC). Идентификация типов волокна в

коннекторах 568SC по требованию стандарта должна быть следующей:

многомодовые коннекторы и адаптеры должны быть бежевого цвета: одномодовые

коннекторы и адаптеры должны быть голубого цвета. Две позиции в дуплексном

коннекторе обозначаются как "позиция А" и "позиция В". Адаптер 568SC

обеспечивает логический кроссовер позиций А и В двух коннекторов.

Стандарт регламентирует некоторые эксплуатационные свойства волоконно-

оптических коннекторов и адаптеров. Минимальное число циклов коммутации

коннектора 568SC должно составлять 500. Волоконно-оптическая розетка должна

обеспечивать следующее:

защиту оптических волокон от внешних воздействий; средства укладки

кабеля, гарантирующие поддержание минимального радиуса изгиба 30 мм;

механизм для хранения запаса волоконно-оптического кабеля не менее 1 м.

Нетерминированные волокна должны храниться в монтажной коробке

телекоммуникационной розетки.

Монтаж волоконно-оптического коммутационного оборудования.

Коммутационное оборудование для оптического волокна должно обладать

способностью к терминированию не более 144 оптических волокон на 14 rms

(rms - rack mount space, единица измерения монтажного пространства в

аппаратных стойках, 1 rms = 1+3/4" или 44,45 мм) в стойках или на участке

стены площадью 0,6 м х 0,6 м. Должно быть обеспечено место для размещения

12 или более волокон на 1 rms в стойках. Коннекторы должны быть защищены от

физического повреждения и влаги. Волоконно-оптические пэтч-корды должны

быть изготовлены из двухволоконного кабеля того же типа, что и сегменты

волоконной кабельной системы, которые они коммутируют, должны обеспечивать

простое соединение и рассоединение и гарантировать сохранение полярности

волоконно-оптической линии. Для сохранения полярности линии пэтч-корды

должны выполнять логический (а не физический) кроссовер волоконных позиций

А и В. Если используется двойная симплексная конфигурация, на концах

волокна коннекторы должны иметь метки "А" и "В".

4 Типы устройств Fast Ethernet

MII интерфейс – обеспечивает связь между подуровнями согласования и

физического кодирования. Основное его назначение – упростить использование

разных типов среды. MII интерфейс предполагает дальнейшее подключение

трансивера Fast Ethernet. Для связи используется 40-контактный разъем.

Каждый трансивер должен использовать свой собственный набор схем

кодирования, наилучшим образом подходящий для соответствующего физического

интерфейса, например набор 4B/5B и NRZI для стандарта 100Base-FX.

Трансивер – это двухпортовое устройство, имеющее с одной стороны, MII

интерфейс, с другой – один из средозависимых физических интерфейсов

(100Base-FX, 100Base-TX или 100Base-T4). Трансиверы используются

сравнительно редко, как и редко используются сетевые карты, повторители и

коммутаторы с интерфейсом MII.

Сетевая карта. Наиболее широкое распространение получили сетевые карты с

интерфейсом 100Base-TX на шину PCI. Необязательными, но крайне

желательными, функциями порта RJ-45 являются автоконфигурирование 100/10

Мбит/с и поддержка дуплексного режима. Большинство современных выпускаемых

карт поддерживают эти функции. Выпускаются также сетевые карты с оптическим

интерфейсом 100Base-FX – с основным оптическим разъемом SC на многомодовое

волокно.

Конвертер – это двухпортовое устройство, оба порта которого представляют

средозависимые интерфейсы. Конвертеры, в отличие от повторителей, могут

работать в дуплексном режиме. Распространены конвертеры 100Base-

TX/100Base-FX.

Повторитель – многопортовое устройство, которое позволяет объединить

несколько сегментов. Принимая кадр или сигнал коллизии по одному из своих

портов, повторитель перенаправляет его во все остальные порты.

Распространены устройства с несколькими портами на витую пару (12, 16 или

24 порта RJ-45), одним портом BNC и одним портом AUI. Повторители работают

на физическом уровне модели OSI. По параметру максимальных временных

задержек при ретрансляции кадров, повторители Fast Ethernet подразделяются

на два класса:

Класс I. Задержка на двойном пробеге RTD не должна превышать 130 BT. В

силу менее жестких требований, повторители этого класса могут иметь порты

T4 и TX/FX, а также объединяться в стек.

Класс II. К повторителям этого класса предъявляются более жесткие

требования по задержке на двойном пробеге: RTD < 92 BT, если порты

типа TX/FX, и RTD < 67 BT, если все порты типа Т4. (В силу значительных

отличий в организации физических уровней возникает большая задержка кадра

при ретрансляции между портами интерфейсов Т4 и TX/FX. Поэтому повторители,

совмещающие в пределах одного устройства порты Т4 с TX/FX отнесены к классу

I.)

Коммутатор – одно из наиболее важных устройств при построении

корпоративных сетей. Коммутатор работает на втором канальном уровне модели

OSI. Главное назначение коммутатора – разгрузка сети посредством

локализации трафика в пределах отдельных сегментов.

Ключевым звеном коммутатора является архитектура без блокирования (non-

blocking), которая позволяет установить множественные связи Ethernet между

разными парами портов одновременно, причем кадры не теряются в процессе

коммутации. Сам трафик между взаимодействующими сетевыми устройствами

остается локализованными. Локализация осуществляется с помощью адресных

таблиц, устанавливающих связь каждого порта с адресами сетевых устройств,

относящихся к сегменту этого порта. Таблица заполняется в процессе анализа

коммутатором адресов станций отправителей в передаваемых ими кадрах. Кадр

передается через коммутатор локально в соответствующий порт только тогда,

когда адрес станции назначения, указанный в поле кадра, уже содержится в

адресной таблице этого порта. В случае отсутствия в таблице адреса станции

назначения, кадр рассылается во все остальные сегменты. Если коммутатор

обнаруживает, что MAC-адрес станции назначения приходящего кадра находится

в таблице MAC-адресов, приписанной за портом, то этот кадр сбрасывается –

его непосредственно получит станция назначения, находящаяся в данном

сегменте. И, наконец, если приходящий кадр является широковещательным

(broadcast), т.е. если все биты поля MAC-адреса получателя в кадре задаются

равными 1, то такой кадр будет размножен коммутатором (подобно

концентратору), т.е. направляются во все остальные порты.

Различают две альтернативные технологии коммутации:

1. Без буферизации (cut-through);

2. С буферизацией SAF (store-and-forward).

Коммутатор, работающий без буферизации, практически сразу же после чтения

заголовка, перенаправляет получаемый кадр в нужный порт, не дожидаясь его

полного поступления. Главное преимущество такой технологии – малая задержка

пакета при переадресации. Главный недостаток – в том, что такой коммутатор

будет пропускать из одной сети в другую дефектные кадры (укороченные –

меньше 64 байт, или имеющие ошибки), так как выявление ошибок может

происходить только при чтении всего кадра и сравнения рассчитанной

контрольной суммы с той, которая записана в поле контрольной

последовательности кадра. Распространение ошибок в большей степени касается

сетей с более чем одним пользователем на порт. В этом случае протокол

Ethernet может генерировать как укороченные, так и поврежденные кадры,

поскольку коммутатор не может предвидеть возникновение коллизий в сегменте,

из которого поступает кадр.

Современные коммутаторы cut-through используют более продвинутый метод

коммутации, который носит название ICS (interim cut-through switching –

промежуточная коммутация на лету). Суть этого метода заключается в

отфильтровывании укороченных кадров с длиной менее 64 байт. До тех пор,

пока коммутатор не принял первые 512 бит кадра, он не начинает

ретранслировать кадр в соответствующий порт. Если кадр заканчивается

раньше, то содержимое буфера удаляется, кадр отфильтровывается. Несмотря на

увеличение задержки до 512 ВТ и более, метод ICS значительно лучше

традиционного cut-through, поскольку не пропускает укороченные кадры. К

главному недостатку ICS относится возможность пропускания дефектных пакетов

с длиной более 64 байт. Поэтому коммутаторы ICS не годятся на роль

магистральных коммутаторов.

Напротив, коммутатор, работающий с буферизацией, прежде чем начать

передачу кадра в порт назначения, полностью принимает его, буферизует. Кадр

сохраняется в буфере до тех пор, пока анализируется адрес назначения и

сравнивается контрольная последовательность кадра, после чего коммутатором

принимается решение о том, в какой порт перенаправить кадр или вообще его

не передавать (отфильтровать). Главное преимущество коммутации с

буферизацией в том, что этот метод гарантирует передачу только хороших

кадров. Однако недостаток, связанный с задержкой кадра на время буферизации

не является критичным, поскольку кадры передаются непрерывно. Поэтому в

настоящее время большее предпочтение со стороны фирм-производителей

отдается этой технологии коммутации.

Обратное давление. Входные и выходные буферы требуются коммутатору, чтобы

уменьшить количество теряемых кадров при перегруженности одного из выходных

портов. Однако это не дает полного спасения при длительных передачах.

Например, допустим, в порт 1 постоянно передаются данные из портов 2, 3 и

5. Если скорости передачи по всем портам одинаковы и равны скорости канала,

то после заполнения соответствующих буферов кадры начнут теряться –

коммутатор просто будет сбрасывать вновь приходящие кадры по портам 2,3 и

5. Потери пакетов означают, что посредством протокола более высокого

уровня, будет производиться повторная передача кадров. Но поскольку в

протоколе задействованы конечные устройства, то времена между повторами

кадров могут быть большими. Для предотвращения этого современные

коммутаторы обладают функциональной возможностью контроля и управления

потоками (flow control) поступающих в порты кадров. Для коммутаторов

Ethernet эта функция известна как обратное давление (BP, back pressure),

рис ХХХ. Ограниченность выходного канала по порту 1 приводит к заполнению

входных буферов на портах 2, 3 и 5. Узел BP коммутатора, обнаруживая это,

начинает передачу пустых кадров в те каналы, от которых переполняются

входные буферы портов. Так, если переполняется входной буфер порта 2, то

пустые кадры коммутатор шлет в сегмент B, умышленно создавая коллизии в

этом сегменте, уменьшая поток кадров от передающего устройства в этом

сегменте. Вместо генерации холостых кадров при отработке механизма

обратного давления в коммутаторах может использоваться генерация сигнала

затянувшейся передачи, причем последний метод является более эффективным

средством от потери кадров.

Проект построения ЛВС на основе Fast Ethernet

1 Выбор топологии для проекта

Выбор используемой топологии зависит от условий, задач и возможностей,

или же определяется стандартом используемой сети. Основными факторами,

влияющими на выбор топологии для построения сети, являются:

. среда передачи информации (тип кабеля);

. метод доступа к среде;

. максимальная протяженность сети;

. пропускная способность сети;

. метод передачи и др.

В данном проекте ставится задача связать административный корпус

предприятия с четырьмя цехами посредством высокоскоростной сети со

скоростью передачи данных – 100 Мбит/сек.

Рассмотрим вариант построения сети: на основе технологии Fast Ethernet.

Данный стандарт предусматривает скорость передачи данных 100 Мбит/сек и

поддерживает два вида передающей среды – неэкранированная витая пара и

волоконно-оптический кабель. Для описания типа передающей среды

используются следующие аббревиатуры, табл. 2.1.

Таблица 2.1.

|Название |Тип передающей среды |

|100Base-T |Основное название для стандарта Fast Ethernet (включает |

| |все типы передающих сред) |

|100Base-TX |Неэкранированная витая пара категории 5 и выше. |

|100Base-FX |Многомодовый двухволоконный оптический кабель |

|100Base-T4 |Витая пара. 4 пары категории 3, 4 или 5. |

Правила проектирования топологии стандарта 100Base-T

Следующие топологические правила и рекомендации для 100Base-TX и 100Base-

FX сетей основаны на стандарте IEEE 802.3u

100Base-TX

Правило 1: Сетевая топология должна быть физической топологией типа

«звезда» без ответвлений или зацикливаний.

Правило 2: Должен использоваться кабель категории 5.

Правило 3: Класс используемых повторителей определяет количество

повторителей, которые можно каскадировать.

o Класс 1. Можно каскадировать до 5 включительно концентраторов,

используя специальный каскадирующий кабель.

o Класс 2. Можно каскадировать только 2 концентратора,

используя витую пару для соединения средозависимых портов MDI

обоих концентраторов.

Правило 4: Длина сегмента ограничена 100 метрами.

Правило 5: Диаметр сети не должен превышать 205 метров.

100Base-FX

Правило 1: Максимальное расстояние между двумя устройствами – 2

километра при полнодуплексной связи и 412 метров при полудуплексной для

коммутируемых соединений.

Правило 2: Расстояние между концентратором и конечным устройством не

должно превышать 208 метров

План территории предприятия приведен на рис. 2.1. Также известны

расстояния между объектами с учетом допусков на разводку кабеля по зданиям

(Табл. 2.2) и количество рабочих станций, которые необходимо подключить к

сети (Табл. 2.3).

Таблица 2.2. Расстояния между объектами

|Расстояние между |Административное здание |

| |По территории |Допуск на |Итого |

| |вдоль опор |разводку кабеля|(метров) |

| |подвесных линий|по зданиям | |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11