Розрахунок по моделі 2
Друга модель, що застосовується для оцінки зміни Ethernet, заснована на точному розрахунку тимчасових характеристик обраної конфігурації мережі. Ця модель іноді дозволяє вийти за межі жорстких обмежень моделі 1. Застосування моделі 2 необхідно в тому випадку, коли розмір проектованої мережі близький до максимально допустимому.
У моделі 2 використовуються дві системи розрахунків:
- перша система передбачає обчислення подвійного (кругового) часу проходження сигналу по мережі і порівняння його з максимально допустимою величиною;
- друга система перевіряє допустимість величини одержуваного межпакетное тимчасового інтервалу, межпакетное щілини (IPG - InterPacket Gap) у мережі.
При цьому обчислення в обох системах розрахунків ведуться для найгіршого випадку, для шляху максимальної довжини. тобто для такого шляху переданого по мережі пакета, який вимагає для свого проходження максимального часу.
При першій системі розрахунків виділяються три типи сегментів:
- початковий сегмент. відповідає початку шляху максимальної довжини;
- кінцевий сегмент розташований в кінці шляху максимальної довжини;
- проміжний сегмент входить в шлях максимальної довжини. але не є ні початковим. ні кінцевим.
Проміжних сегментів в обраному шляху може бути кілька, а початковий і кінцевий сегменти при різних розрахунках можуть мінятися місцями один з одним. Виділення цих трьох типів сегментів дозволяє автоматично враховувати затримки сигналу на всіх концентраторах, що входять в шлях максимальної довжини. а також в приймально-передавальних вузлах адаптерів.
Для розрахунків використовуються величини затримок, представлені в таблиці 14.1.
Таблиця 14.1. Величини затримок для розрахунку подвійного часу проходження сигналу (затримки дані в бітових інтервалах)
Тип сегмента Ethernet
Методика розрахунку зводиться до наступного:
- У мережі виділяється шлях максимальної довжини. Всі подальші розрахунки ведуться для нього. Якщо цей шлях не очевидний, то розраховуються всі можливі шляхи, потім на підставі цього вибирається шлях максимальної довжини.
- Якщо довжина сегмента, що входить в обраний шлях, не максимальна, то розраховується подвійне (круговий) час проходження в кожному сегменті виділеного шляху за формулою: ts = L * tl + to. де L - це довжина сегмента в метрах (при цьому треба враховувати, тип сегмента: початковий. проміжний або кінцевий).
- Якщо довжина сегмента дорівнює максимально допустимій, 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 (51,2 мкс).
- Потім необхідно виконати ті ж дії для зворотного напрямку обраного шляху (тобто в даному випадку кінцевий сегмент вважається початковим і навпаки). Через різних затримок передають і приймають вузлів концентраторів величини затримок в різних напрямках можуть відрізнятися (але незначно).
- Якщо затримки в обох випадках не перевищують величини 512 бітових інтервалів, то мережа вважається працездатною.
Зокрема, для конфігурації, показаної на рис. 14.1. шлях максимальної довжини - це шлях між двома нижніми по малюнку комп'ютерами. В даному випадку це досить очевидно. Цей шлях включає в себе п'ять сегментів (зліва направо): 10BASE2. 10BASE5. 10BASE-FL (два сегмента) і 10BASE -T.
Наприклад, можна зробити розрахунок, вважаючи початковим сегментом 10BASE2. а кінцевим 10BASE -T:
- Початковий сегмент 10BASE2 має максимально допустиму довжину (185 метрів), для нього слід взяти з таблиці величину затримки 30,8.
- Проміжний сегмент 10BASE5 також має максимально допустиму довжину (500 метрів), тому для нього потрібно взяти з таблиці величину затримки 89,8.
- Обидва проміжних сегмента 10BASE-FL мають довжину 500 метрів, отже, затримка кожного з них буде обчислюватися за формулою:
що менше, ніж гранично допустима величина 512, тобто мережа працездатна.
Тепер можна розрахувати сумарну затримку для того ж шляху, але в зворотному напрямку. При цьому початковим сегментом буде 10BASE -T, а кінцевим - 10BASE2. В результаті в кінцевій сумі зміняться тільки два доданків (проміжні сегменти залишаються проміжними). Для початкового сегмента 10BASE -T максимальної довжини затримка складе 26,6 бітових інтервалів, а для кінцевого сегмента 10BASE2 максимальної довжини затримка складе 188,5 бітових інтервалів. Сумарна затримка буде дорівнювати:
що знову ж таки менше 512. Працездатність мережі підтверджена.
Однак для того, щоб зробити остаточний висновок про працездатність мережі, розрахунку подвійного часу проходження. відповідно до стандарту, ще не достатньо.
Другий розрахунок, застосовуваний в моделі 2, перевіряє відповідність стандарту величини межпакетное інтервалу (IPG). Ця величина спочатку не повинна бути менше, ніж 96 бітових інтервалів (9,6 мкс), тобто тільки через 9,6 мкс після звільнення мережі абоненти можуть почати свою передачу (див. Лекція 10 "Метод управління обміном CSMA / CD"). Однак при проходженні пакетів (кадрів) через репітери і концентратори межпакетное інтервал може скорочуватися, внаслідок чого два пакети можуть врешті-решт сприйматися абонентами як один. Допустиме скорочення IPG визначено стандартом в 49 бітових інтервалів (4,9 мкс).
Для обчислень тут так само, як і в попередньому випадку, використовуються поняття початкового та проміжного сегментів. Кінцевий сегмент не вносить вкладу в скорочення межпакетное інтервалу. так як пакет доходить по ньому до приймаючого комп'ютера без проходження репітерів і концентраторів.
Обчислення тут дуже прості. Для них використовується дані таблиці 14.2.
Таблиця 14.2. Величини скорочення межпакетное інтервалу (IPG) для різних сегментів Ethernet
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, можна зробити висновок про працездатність мережі. Для гарантії розрахунок проводиться в обох напрямках обраного шляху.
Для прикладу варто звернутися все до тієї ж конфігурації, показаної на рис. 14.1. Максимальний шлях тут - між двома нижніми по малюнку комп'ютерами. Можна взяти в якості початкового сегмента 10BASE2. Для нього скорочення межпакетное інтервалу дорівнює 16. Далі йдуть проміжні сегменти. 10BASE5 (величина скорочення дорівнює 11) і два сегменти 10BASE-FL (кожен з них внесе свій внесок по 8 бітових інтервалів). В результаті сумарне скорочення межпакетное інтервалу складе:
що менше граничної величини 49. Отже, дана конфігурація і за цим показником буде працездатна.
Обчислення для зворотного напрямку по цьому ж шляху дадуть той же результат, так як початковий сегмент 10BASE -T дасть ту ж величину, що і початковий сегмент 10BASE2 (16 бітових інтервалів). А всі проміжні сегменти залишаться проміжними.