Проектирование локально-вычислительной сети (стр. 4 из 17)

· 100Ваsе-Т4 для четырех парного кабеля на неэкранированной витой паре UTPCategory 3,4,5;

· 100Ваsе-FХ для многомодового оптоволоконного кабеля.

При создании сегментов FastEthernet с разделяемой средой нужно использовать концентраторы. При этом максимальный диаметр сети колеблется от 136 до 205 метров, а количество концентраторов в сегменте ограничено одним или двумя, в зависимости от их типа. При использовании двух концентраторов расстояние между ними не может превышать 5—10 метров. Так что существование 2-х устройств мало что дает, кроме увеличения количества портов - расстояние между компьютерами сегмента от добавления второго концентратора практически не изменяется.

В разделяемом сегменте FastEthernet нет возможности обеспечить какие-либо преимущества при обслуживании трафика приложений реального времени. Любой кадр получает равные шансы захватить среду передачи данных в соответствии с логикой алгоритма CSMA/CD.

Коммутируемый вариант FastEthernet позволяет увеличить связи между узлами, работающими в полнодуплексном режиме и использующими многомодовый оптоволоконный кабель, до 2 км.

У технологии FastEthernet есть несколько ключевых свойств, которые определяют области и ситуации ее эффективного применения.

К этим свойствам относятся:

· большая степень преемственности по отношению к классическому 10-мегабитному Ethernet;

· высокая скорость передачи данных - 100 Мбит/с;

· возможность работать на всех основных типах современной кабельной проводки – UTPCategory 5, UTPCategory 3, STP Tуре 1, многомодовом оптоволокне.

Наличие многих общих черт у технологий FastEthernet и Ethernet дает простую общую рекомендацию. FastEthernet, следует применять в тех организациях и в тех частях сетей, где до этого широко применялся 10-мегабитный Ethernet. Однако сегодняшние условия или же ближайшие перспективы требуют более высокой пропускной способности в таких частях сетей. При этом сохраняется весь опыт обслуживающего персонала, привыкшего к особенностям и типичным неисправностям сетей Ethernet. Кроме того, можно по-прежнему использовать средства анализа протоколов, работающие с агентами MIB-II, RMONMIB и привычными форматами кадров.

В семействе Ethernet технология FastEthernet занимает промежуточное положение между Ethernet 10 Мбит/с и GigabitEthernet. Поэтому в крупной локальной сети, в которой оправдано создание трех уровней иерархии сетевых устройств, технологии FastEthernet отведен средний уровень - сетей отделов. Но это, конечно, не исключает ее применения и на нижних этажах, в сетях рабочих групп, причем не только для подключения серверов, но и быстрых рабочих станций. При использовании агрегированных транковых соединений, обеспечивающих скорости N x 100 Мбит/с, технология FastEthernet может применяться и для создания магистральных связей в сетях масштаба здания и даже кампуса.

Что же касается разделяемых сегментов FastEthernet, то они конкурируют по стоимости и возможностям с коммутируемыми сегментами Ethernet 10 Мбит/с. При наличии 10 рабочих станций в сегменте и в том, и в другом случаях каждой рабочей станции достается в среднем по 10 Мбит/с. Преимущественная область применения разделяемых сегментов FastEthernet достаточно ясна. Это объединение близко расположенных друг от друга компьютеров, трафик которых имеет ярко выраженный пульсирующий характер с большими, но редкими всплесками.

Большие всплески хорошо передаются незагруженным каналом 100 Мбит/с, а редкое их возникновение приводит к возможности совместного использования канала без частого возникновения коллизий. Типичным примером такого трафика является трафик файлового сервиса, электронной почты, сервиса печати, Коммутируемые сегменты Ethernet 10 Мбит/с могут предоставить каждому узлу гарантированные 10 Мбит/с, но не больше. Так что для тех случаев, когда важно изредка предоставлять конечному узлу больше 10 Мбит/с, разделяемые сегменты FastEthernet оказываются предпочтительным решением.

Выходит, что переход от технологии Ethernet 10 Мбит/с к технологии FastEthernet 100 Мбит/с все таки необходим.

ГЛАВА 2.

2.1. Разработка структуры ЛВС и определение состава

используемых программно-аппаратных средств.

Локально- вычислительная сеть информационно-расчетного центра филиала ОАО “Ростелеком”- ММТ в новом варианте построения отличается от старого варианта, рисунок 2.1.

Необходимость построения нового варианта локально- вычислительной сети возникла из-за проблем возникших в старой сетевой архитектуре:

· пользователям не хватает пропускной способности сети;

· малая скорость ответа серверов на запросы;

· необходимость перехода на более скоростное чем 10 Мбит/с выделенное соединение, без замены всего оборудования;

· обеспечение высокой надежности сети;

· удобное управление сетью

Вследствие этих проблем новый вариант построения локально-вычислительной сети информационно-расчетного центра филиала ОАО “Ростелеком”- ММТ представляет из себя:

· Переход на более скоростную, чем Ethernet, технологию Fast Ethernet 100 Мбит/с;

· Организацию Виртуальных сетей (VLAN), трафик которых на канальном уровне полностью изолирован от других узлов сети;

· Осуществление Агрегирования каналов (Транкинга) используя несколько активных параллельных каналов одновременно для повышения пропускной способности и надежности сети.

2.1.1 Переходот Ethernet к Fast Ethernet.

Технология Fast Ethernet является эволюционным развитием классической технологии Ethernet. Ее основными достоинствами являются:

· увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;

· сохранение метода случайного доступа Ethernet;

· сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных - витой пары.

Указанные свойства позволяют осуществлять постепенный переход от сетей 10Base-T - наиболее популярного на сегодняшний день варианта Ethernet - к скоростным сетям, сохраняющим значительную преемственность с хорошо знакомой технологией: Fast Ethernet не требует коренного переобучения персонала и замены оборудования во всех узлах сети.

Сегодня все чаще и чаще возникают повышенные требование к пропускной способности каналов между клиентами сети и серверами. Это происходит по разным причинам:

· повышение производительности клиентских компьютеров;

· увеличение числа пользователей в сети;

· появление приложений, работающих с мультимедийной информацией, которая хранится в файлах очень больших размеров;

· увеличение числа сервисов, работающих в реальном масштабе времени.

Отличия Fast Ethernet от Ethernet сосредоточены на физическом уровне.

Рис.2.1.1 Отличия стека протоколов 100Base-T от 10Base-T

Структура физического уровня.

Для технологии Fast Ethernet разработаны различные варианты физического уровня, отличающиеся не только типом кабеля и электрическими параметрами импульсов, как это сделано в технологии 10 Мб/с Ethernet, но и способом кодирования сигналов и количеством используемых в кабеле проводников. Поэтому физический уровень Fast Ethernet имеет более сложную структуру, чем классический Ethernet.

Рис 2.1.2 Структура физического уровня Fast Ethernet

Физический уровень состоит из трех подуровней:

1. Уровень согласования (reconciliation sublayer);

2. Независимый от среды интерфейс (Media Independent Interface, MII);

3. Устройство физического уровня (Physical layer device, PHY).

Устройство физического уровня (PHY) обеспечивает кодирование данных, поступающих от MAC-подуровня для передачи их по кабелю определенного типа, синхронизацию передаваемых по кабелю данных, а также прием и декодирование данных в узле-приемнике.

Интерфейс MII поддерживает независимый от используемой физической среды способ обмена данными между MAC-подуровнем и подуровнем PHY.

Этот интерфейс аналогичен по назначению интерфейсу AUI классического Ethernet за исключением того, что интерфейс AUI располагался между подуровнем физического кодирования сигнала (для любых вариантов кабеля использовался одинаковый метод физического кодирования - манчестерский код) и подуровнем физического присоединения к среде, а интерфейс MII располагается между MAC-подуровнем и подуровнями кодирования сигнала, которых в стандарте Fast Ethernet три - FX, TX и T4.

2.1.2 Организация Виртуальных сетей (VLAN)

Виртуальные локальные сети стали сегодня основным механизмом структуризации локальных сетей, построенных на коммутаторах. В коммутируемой структуре без физических границ виртуальные локальные сети позволяют использовать привычные методы построения маршрутизируемых сетей, но на новой, более гибкой программируемой основе.

Коммутаторы (имеются в виду классические коммутаторы второго уровня) могут повысить пропускную способность сети, но не могут создать надежные барьеры на пути ошибочного и нежелательного трафика. Классическим примером такого трафика может служить трафик, создаваемый широковещательными пакетами некорректно работающего узла. Можно привести и другие ситуации, когда трафик нужно отфильтровывать по соображениям защиты данных от несанкционированного доступа.

Коммутаторы внесли в решение проблемы "объединения-разъединения" новый механизм - технологию виртуальных сетей (VirtualLAN,VLAN).