Задание: Произвести расчет пропускной способности сети Ethernet
1. Условие задачи по вариантам представлено в таблице 3.3.
Таблица 3.3
| № варианта | Размер поля данных | Тип кадра |
| Ethernet SNAP | ||
| 802.3/LLC | ||
| Raw 802.3 | ||
| Ethernet DIX | ||
| 802.3/LLC | ||
| Raw 802.3 | ||
| Ethernet SNAP | ||
| 802.3/LLC | ||
| Ethernet DIX | ||
| Raw 802.3 |
2. Рассчитать производительность сети Ethernet при данных значениях размеров служебных полей кадра и поля данных.
3. Пример расчета пропускной способности сети Ethernet.
Условие: Тип кадра Raw 802.3
Размер поля данных 304
Решение
При размере поля данных 304 размер кадра вместе с преамбулой:
1) Размер кадра в байтах без поля данных (зависит от типа кадра):
6 байт DA + 6 байт SA + 2 байта L + 4 байта FCS + 7 байт преамбулы + 1 байт начального ограничителя = 26 байт
2) Размер кадра в байтах вместе с полем данных:
304 + 26 = 330 (байт)
3) Размер кадра в битах:
330 * 8 = 2640 (бит)
4) Период следования кадров:
2640 * 0,1 + 9,6 = 273,6 (мкс)
где 9,6 мкс – межкадровый интервал;
0,1 мкс – время передачи одного бита.
5) Количество кадров в секунду (максимально возможная пропускная способность):
1000000 / 273,6 = 3654,97 (кадр/с)
1 сек * 106 = 1000000 мкс
6) Максимально полезная пропускная способность в битах в секунду при данном размере кадра:
СП = 3654,97 * 304 * 8 = 8888887,04 (бит/с) = 8,8 (Мбит/с).
7) Коэффициент использования сети:
8,8 / 10 = 0,88
Ответ: При использовании кадров среднего размера с полем данных в 304 байт пропускная способность сети составит 8,8 Мбит/с, что близко к предельной пропускной способности в 10 Мбит/с.
Контрольные вопросы
Поясните различия кадров RAW 802.3 и DIX ___________
Какая информация помещается в поле DA?, для чего?
Какая информация помещается в поле DSAP?, для чего?
Какой аналог полей DSAP и SSAP в кадре Ethernet II ____
Поясните назначение преамбулы
Поясните назначение межкадрового интервала
Минимальный размер поля данных в кадре
Работа зачтена ______________ 20__ г
Преподаватель _____________________
Задача №4
1. Выполнить расчет подсетей по варианту задания из таблицы 4.1 и доказать целесообразность их использования для сетей класса В и С.
Таблица 4.1
| Вариант | Сеть класса В | Сеть класса С |
| 173.15.0.0 | 192.168.10.0 | |
| 175.40.0.0 | 192.168.25.0 | |
| 170.90.0.0 | 192.168.36.0 | |
| 170.15.0.0 | 192.168.15.0 | |
| 179.13.0.0 | 192.168.1.0 | |
| 176.10.0.0 | 192.168.70.0 | |
| 180.16.0.0 | 195.186.38.0 | |
| 183.15.0.0 | 192.168.14.0 | |
| 166.13.0.0 | 192.168.130.0 | |
| 175.19.0.0 | 193.18.1.0 | |
| 173.80.0.0 | 192.168.55.0 | |
| 177.15.0.0 | 192.168.13.0 | |
| 171.10.0.0 | 192.168.100.0 | |
| 172.99.0.0 | 192.168.3.0 |
2. Каждая сеть разделена на 4 подсети соединенные маршрутизаторами, в каждой подсети 25 РС (узлов).
3. Определить IP-адреса подсетей, маску подсети.
4. Определить диапазон адресов в каждой подсети.
5. Вычислить широковещательные адреса каждой подсети.
6. Вычислить максимально возможное количество узлов в одной подсети.
7. Пример расчета подсетей для сети класса С.
1)Алгоритм решения задачи начинающего сетевого администратора
- Записать условие задачи (сколько подсетей - n, компьютеров в каждой подсети - m, IP-адрес и класс адреса).
- Вычислить количество бит для заданного количества подсетей.
A = log2(n+2) ≈ log22k = k,
где A – количество бит для заданного количества подсетей,
n – количество подсетей,
k – степень двойки;
2 – подсети, которые нельзя использовать: нулевая подсеть и подсеть «все единицы».
- Записать адрес сети в двоичном виде, определить часть номера подсети.
- Записать адрес n-ой подсети в двоичном и десятеричном представлении.
- Вычислить и записать адрес 1-ого устройства (хоста).
- Вычислить и записать адрес m-ого устройства.
- Вычислить и записать адрес широковещания (в двоичном и десятеричном представлении).
- Повторить пункты 4-7 для оставшихся подсетей.
- Вычислить и записать маску подсети. Добавить к номеру подсети номер маски подсети.
- Вычислить максимально возможное число узлов в каждой подсети.
m = 232-N – 2
где 32 – общее количество бит в IP-адресе;
N – число маски;
2 – адреса, не использующиеся для адресации: адрес сети и адрес широковещания
- Заполнить таблицу.
| № подсети | Адрес подсети | Адрес 1-го хоста | Адрес m-го хоста | Адрес широковещания | Маска подсети | Максимально возможное число узлов в подсети |
| … | … | … | … | … | … | … |
2) Пример:
Компания получила возможность создать LAN класса «С» с IP-адресом 192.168.1.0.
Компании требуется, чтобы данная сеть была разделена на 2 подсети, соединенных маршрутизаторами, в каждой из которых было бы, как минимум, 60 PC.
- Условие задачи:
n = 2
m = 60
192.168.1.0
С
- Количество бит для заданного количества подсетей:
А = log2(2+2) = log24 = log222 = 2 (бита).
- Адрес сети в двоичном виде:
№ подсети
11000000 10101000 00000001 00000000
№ сети для класса С № узла
биты под подсеть (2 бита)
- Адрес 1-ой подсети в двоичном представлении:
11000000 10101000 00000001 01000000
Адрес 1-ой подсети в десятичном представлении:
192.168.1.64
- Вычисление адреса 1-ого устройства (хоста):
64 + 1 = 65
Адрес 1-ого устройства (хоста):
192.168.1.65
- Вычисление адреса 60-ого устройства (хоста):
65 + (m – 1) = 65 + 59 = 124
Адрес 60-ого устройства (хоста):
192.168.1.124
- Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы):
11000000 10101000 00000001 01111111
Адрес широковещания в десятеричном представлении:
192.168.1.127
- Адрес 2-ой подсети в двоичном представлении:
11000000 10101000 00000001 10000000
Адрес 2-ой подсети в десятичном представлении:
192.168.1.128
- Вычисление адреса 1-ого устройства (узла, хоста):
128 + 1 = 129
Адрес 1-ого устройства (хоста):
192.168.1.129
- Вычисление адреса 60-ого устройства (узла, хоста):
129 + (m – 1) = 129 + 59 = 188
Адрес 60-ого устройства (хоста):
192.168.1.188
- Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы):
11000000 10101000 00000001 10111111
Адрес широковещания в десятеричном представлении:
192.168.1.191
- Вычисляем маску подсети (подсчитываем количество бит, которое отводится на номер подсети):
Сеть класса С имеет маску 24 бита, добавляем ещё 2 бита под подсеть, получаем число маски N равное 26 бит:
192.168.1.64/26
192.168.1.128/26
Маска подсети в двоичном представлении (в номере подсети – все единицы, в номере узла – все нули):
11111111 11111111 11111111 11000000
Маска подсети в десятичном представлении:
255.255.255.192
- Максимально возможное число узлов в каждой подсети (двойку возводим в степень, равную количеству битов, отведенных для номера узла, и отнимаем 2 адреса – адрес сети (все нули) и адрес широковещания (все единицы)):
m = 232-26 – 2 = 26 – 2 = 64 – 2 = 62.
- Заполнить таблицу.
| № под сети | Адрес подсети | Адрес 1-го хоста | Адрес 60-го хоста | Адрес широковещания | Маска подсети | Максимально возможное число узлов в подсети |
| 192.168.1.64 | 192.168.1.65 | 192.168.1.124 | 192.168.1.127 | 255.255.255.192 | ||
| 192.168.1.128 | 192.168.1.129 | 192.168.1.188 | 192.168.1.191 |
Контрольные вопросы к выполненной задаче:
1.Сколько бит необходимо выделить для создания адреса 4 подсетей возможных для использования?____
2.Какое максимальное число подсетей может быть получено в этом случае?_________________
__________________
3.Какое максимальное количество подсетей может быть использовано?_____________________
__________________
4.Какова будет маска подсети в этом случае?____________
__________________
5.Сколько бит осталось для обозначения узла?__________
__________________
6. Указать максимальное число узлов в каждой подсети.__
__________________
7. Целесообразно ли используется сеть каждого класса?__
__________________
__________________
8. Какие номера подсетей нельзя использовать?_________
__________________
Работа зачтена ______________ 20__ г
Преподаватель _____________________