1. Поясните разницу между расширяемостью и масштабируемостью на примере технологии Ethernet.
2. Сравните случайные и детерминированные методы доступа к разделяемой среде.
3. Почему протоколы канального уровня технологий глобальных сетей не делятся на подуровни MAC и LLC? Потому что глобальные сети не используют разделяемую среду.
4. Какие функции выполняет уровень LLC?
5. Что такое коллизия?
6. В чем состоят функции преамбулы и начального ограничителя кадра в стандарте Ethernet?
7. Какие сетевые средства осуществляют jabber-контроль?
8. Зачем в технологии Ethernet введен межпакетный (межкадровый) интервал? Эта пауза нужна для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние, а также для предотвращения монопольного захвата среды одной станцией
9. Чему равны значения следующих характеристик стандарта 10Base-5:
§ номинальная пропускная способность (бит/с); 10 Мбит/с
§ эффективная (полезная ) пропускная способность (бит/с); 9,76 Мбит/с для кадров максимальной длины.
§ пропускная способность (кадр/с); 14880 кадров в секунду для кадров минимальной длины.
§ внутрипакетная скорость передачи (бит/с); 10 Мбит/с
§ межбитовый интервал (с). 0,1 мкс
10. Чем объясняется, что минимальный размер кадра в стандарте 10Base-5 выбран равным 64 байт? Выбор объясняется необходимостью устойчивого распознавания коллизий для кадров при максимальном диаметре сети.
11. Почему стандарты 10Base-T и 10Base-FL/FB вытеснили стандарты Ethernet на коаксиальном кабеле? Потому что они обеспечили более высокий уровень надежности, управляемости и простоту эксплуатации сетей Ethernet.
12. Поясните смысл каждого поля кадра Ethernet.
13. Как известно, имеются 4 стандарта на формат кадров Ethernet. Выберите из нижеприведенного списка названия для каждого из этих стандартов. Учтите, что некоторые стандарты имеют несколько названий:
§ Novell 802.2;
§ Ethernet II;
§ 802.3/802.2
§ Novell 802.3;
§ Raw 802.3;
§ Ethernet DIX;
§ 802.3/LLC;
§ Ethernet SNAP.
14. Что может произойти в сети, в которой передаются кадры Ethernet разных форматов? Некоторые узлы не смогут взаимодействовать друг с другом.
15. Как длина кадра влияет на работу сети? Какие проблемы связаны со слишком длинными кадрами? В чем состоит неэффективность коротких кадров? Слишком длинные кадры монополизируют использовакние сети одним узлом и приводят к задержкам пеоредачи данных. Слишком короткие кадры снижают полезную скорость передачи данных, так как размер размеры служебных полей становится соизмеримы с размерами поля данных.
16. Как коэффициент использования влияет на производительность сети Ethernet? Как только коэффициент использования общей среды превышает определенный порог, очереди к среде начинают расти нелинейно, и сеть становится практически неработоспособной.
17. Как скорость передачи данных технологии Ethernet на разделяемой среде влияет на максимальный диаметр сети? Чем выше скорость передачи, тем меньше максимальный диаметр сети.
18. Из каких соображений выбрана максимальная длина физического сегмента в стандартах Ethernet? Она выбрана с учетом того, чтобы мощность передатчика, обеспечивающая устойчивой прием сигналов при заданном затухании физической среды, не была слишком большой.
19. За счет чего была увеличена максимальная длина сегмента при переходе от стандарта FOIRL к стандарту 10Base-FL? За счет увеличения мощности передатчика.
20. С чем связано ограничение, известное как «правило 4-х хабов»? С внесением хабом дополнительной задержки, что влияет на процесс распознавания коллизий.
21. Почему дуплексный режим Ethernet не поддерживается в концентраторах? Потому что их принцип работы подразумевает, что все физический сегменты сети являются единой разделяемой средой, которая может быть использована только одним передатчиком в каждый момент времени, а не двумя, как это предусмотрено при дуплексном режиме работы.
22. Являются ли доменами коллизий показанные на рис. 12.18 фрагменты сети? Да кроме e)
Рис. 12.18. Домены коллизий
23. Какое максимальное время может ожидать станция до того момента, когда ее кадр будет отброшен адаптером?
Адаптер отбрасывает кадр своей станции тогда, когда последовательрные 16 попыток его передачи приводили к коллизии. Период между коллизиями состоит из передачи кадра до момента распознавания коллизии и случайной паузы до следующей попытки передачи. В худшем случае адаптер распознает коллизию в конце интервала в 576 битовых интервалов, то есть после передачи начальных бит кадра в течение 57,6 мкс. Адаптер делает 16 таких попыток, поэтому эта составляющая времени до отбрасывания кадра равна 57,6 х 16 = 921,6 мкс. Если каждый раз при первых 10 коллизиях адаптер выбирает максимальное значение случайной паузы в 2N х 51,2 (мкс), то суммарное значение первых 10 пауз будет равно 51,2 х (2N+1 – 2) = 104755.2 мкс. Оставшиеся 5 пауз будут равны максимальному значению 51,2 х 210 = 52428,8 мкс, что в сумме дает 262144 мс. Таким образом, максимальное значение паузы до отбрасывания кадра равно 367820 мкс = 368 мс
24. Что произойдет, если в сети, построенной на концентраторах, имеются замкнутые контуры (например такие, как на рис. 12.19)?
Передача кадра в такой сети будет вызывать коллизию
Рис. 12.19. Замкнутый контур в сети Ethernet на концентраторах
25. Оцените снижение производительности сети Ethernet при передаче файла размером в 240 000 байт при повышении уровня потерянных и искаженных кадров с 0 до 3 %. Работу сети иллюстрирует рис. 12.20.
Рис. 12.20. Работа сети Ethernet при передаче файла
Файл передается с помощью протоколов: Ethernet, IPX (сетевой уровень) и NCP (прикладной протокол файлового сервиса). Размеры заголовков протоколов:
§ Ethernet — 26 байт (с учетом преамбулы и поля FCS);
§ IPX — 30 байт;
§ NCP — 20 байт.
Файл передается сегментами по 1000 байт. Восстанавливает потерянные и искаженные кадры только протокол NCP, который работает по методу простоя источника. Тайм-аут ожидания положительных квитанций фиксированный и равный 500 мс (это не единственный режим работы NCP, этот протокол может также работать в режиме скользящего окна, но в рассматриваемом случае режим скользящего окна не используется). Размер квитанции равен 10 байтам. Время обработки одного пакета на клиентской стороне составляет 650 мкс, а на сервере — 50 мкс.
Подсказка. Задача состоит из двух частей. Сначала нужно найти фактическую скорость передачи файла при идеальной работе сети, когда процент искаженный и потерянных кадров Ethernet равен нулю. Вторая часть задачи состоит в определении скорости передачи файла уже в условиях, когда по каким-то причинам кадры начали искажаться и теряться. Выполним первую часть задачи вместе.
Всего для передачи файла потребуется 240 пакетов Размер кадра Ethernet, переносящего 1000 байт передаваемого файла, составит:
1000 + 20 + 30 + 26 = 1076 байт, или 8608 бит.
Размер кадра Ethernet, переносящего квитанцию, равен 86 байт (вместе с преамбулой), или 688 бит.
В этих условиях время одного цикла передачи очередной части файла в идеальной сети составит:
860,8 + 68.8 +650 + 50 = 1629,6 мкс.
При этом общее время передачи файла в 240 000 байт составит:
240 1629,6 = 0,391 с,
а фактическая скорость передачи данных:
240000/0,391 = 613810 байт/с, или 4,92 Мбит/c.
Остается найти скорость передачи данных в условиях потерь и искажений кадров.