Grupa ćwicz. 4 Grupa lab. 8 Zespół. 4 Data wykonania. 06.06.2014

Grupa
ćwicz.
4
Nr ćwicz./
wersja 1/2
Grupa lab.
8
Zespół.
4
Data wykonania.
06.06.2014
Data odbioru
Temat ćwiczenia.
Imiona i nazwiska.
Michał Warzocha, Mateusz Wawrzyniak
ETHERNET
Ocena i uwagi
Ethernet - technika, w której zawarte są standardy wykorzystywane w budowie głównie lokalnych
sieci komputerowych. Obejmuje ona specyfikację przewodów oraz przesyłanych nimi sygnałów.
Ethernet opisuje również format ramek i protokoły z dwóch najniższych warstw Modelu OSI. Jego
specyfikacja została podana w standardzie IEEE 802. Ethernet jest najpopularniejszym standardem
w sieciach lokalnych. Inne wykorzystywane specyfikacje to Token Ring, FDDI czy Arcnet.
Istnieją 3 standardy ramek:



Ethernet wersja 1 - już nieużywana,
Ethernet wersja 2 (Ethernet II) - zwana też ramką DIX od firm DEC, Intel i Xerox, które opracowały
wspólnie ten typ ramki i opublikowały w 1978. Jest ona w tej chwili najczęściej stosowana,
IEEE 802.x LLC,
Ramki różnią się pomiędzy sobą długościami nagłówków, maksymalną długością ramki (MTU)
i innymi szczegółami. Różne typy ramek mogą jednocześnie korzystać z tej samej sieci.
Wczesne wersje Ethernetu:





Xerox Ethernet - oryginalna implementacja firmy Xerox używająca ramek formatu 1 i 2.
10BASE5 zwana też ang.Thicknet albo "gruby koncentryk" - standard z 1980 roku
IEEE 802.3 używający grubego (12 mm) kabla koncentrycznego o impedancji falowej 50 [[[Om
(jednostka)|Ω]]] i żółtym kolorze (ten kabel - nazywany Yellow Ethernet Cable - produkowano
specjalnie do tej sieci). Umożliwiał budowę segmentów o długości do 500 m. Obecnie już nie
stosowany, ale czasami można spotkać jeszcze pracujące instalacje. Pracował z szybkością
10 Mb/s.
10BROAD36 – przestarzały, pracował na 75 om kablu TV.
1BASE5 - przestarzały, pracował z szybkością 1 Mb/s.
StarLAN 1 - pierwsza implementacja kabla typu skrętka.
Wersje 10Mbit/s:

10BASE2 zwany też ang. ThinNet, Cheapernet lub "cienki koncentryk" - używa kabla
koncentrycznego RG-58 o impedancji 50 omów i średnicy prawie 6 mm. Kabel musi biec
pomiędzy wszystkimi kartami sieciowymi wpiętymi do sieci. Karty podłącza się za pomocą tzw.
"trójnika", do którego podpina się także kabel za pomocą złącz BNC. Na obu końcach kabla
montowany jest rezystor (tzw. terminator) o rezystancji 50 om. Maksymalna długość segmentu
wynosiła 185 m. chociaż rozwiązania niektórych firm np. 3Com dopuszczały 300 m. Przez wiele
lat była to dominująca forma sieci Ethernet. Jej wadą było to, że uszkodzenie kabla w jednym
miejscu powodowało zanik dostępu do sieci w całym segmencie (dotykało wszystkie komputery).
Niewątpliwą zaletą była niska cena, wynikała ona przede wszystkim z braku niegdyś bardzo


kosztownego huba sieciowego, jak też z faktu, że początkowo karty na skrętkę były droższe od
kart z wejściem koncentrycznym, podobnie kabel.
StarLAN 10 – pierwsza implementacja kabla typu 'skrętka' przy szybkości 10 Mb/s.
10Base-T – pracuje na 4 żyłach (2 pary 'skrętki') kategorii 3 lub 5. Każda karta sieciowa musi być
podłączona do huba lub switcha.
W standardzie 10Base-T nie określono limitu długości kabla. Zamiast tego standaryzacji poddano
parametry, które musi spełniać połączenie sieciowe. W efekcie standardowa, nieekranowana skrętka
daje zasięg do około 110 metrów (niektóre źródła podają również wartość 105 metrów). Kable
wysokiej jakości mogą pracować na odcinkach o długości 150 metrów lub dłuższych. Właściwości
połączenia można sprawdzić odpowiednim testerem. W przeciwieństwie do 10BASE2 awaria kabla w
jednym miejscu powodowała zanik dostępu do sieci tylko jednego komputera dlatego 10Base-T
wyparł 10Base2.





FOIRL (ang. Fiber-optic inter-repeater link) – pierwotny standard Ethernetu za
pomocą światłowodu.
10BASE-F – rodzina standardów 10BASE-FL, 10BASE-FB i 10BASE-FP Ethernetu; łączenie za
pomocą światłowodu.
10BASE-FL – ulepszony standard FOIRL. Jedyny z szeroko stosowanych z rodziny 10BASE-F.
10BASE-FB – przeznaczony do łączenia hubów lub switchy; przestarzały.
10BASE-FT – do sieci nie wymagających elementów aktywnych (hubów, switchy); łączenie za
pomocą światłowodu; nigdy nie zaimplementowany.
Fast Ethernet:








100Base-TX – podobny do 10BASE-T, ale z szybkością 100 Mb/s. Wymaga 2 par z 4
parowej skrętki kategorii 5, używa wtyków RJ45. Obecnie jeden z najpopularniejszych
standardów sieci opartych na 'skrętce'.
100Base-T4 – Używa 4 par 'skrętki' kategorii 3. Obecnie przestarzały.
100Base-T2 – Miał używać 2 par 'skrętki' kategorii 3 jednak nie ma sprzętu sieciowego
wspierającego ten typ Ethernetu.
100BASE-FX – Ethernet 100 Mb/s za pomocą włókien światłowodowych wielomodowych. Zasięg
rozwiązania wynosi do 2km.
100Base-LX – Ethernet 100 Mb/s za pomocą włókien światłowodowych.
100Base-LX10 – Ethernet 100 Mb/s za pomocą włókien światłowodowych jedno
i wielomodowych. Zasięg dla jednomodów wynosi 10km, dla wielomodów 550m.
100Base-SX – Ethernet 100 Mb/s za pomocą włókien światłowodowych wielomodowych. Zasięg
około 460 m.
100Base-CX – Ethernet 100 Mb/s za pomocą 2 par skrętki. Zasięg około 25 m.
Standard Fast Ethernet jest obecnie jednym z najpopularniejszych sieci Ethernet. Jest to sieć znacznie
szybsza od Ethernetu, z powodu używania standardowo przełączników pakietów zamiast hubów,
dzięki czemu nie ma kolizji w dużych sieciach. Powoli jest wypierany przez Gigabit Ethernet.
Gigabit Ethernet:


1000BASE-T – 1 Gb/s na kablu miedzianym - popularnej skrętce kat. 5 lub wyższej. Ponieważ
kabel kategorii 6 może bez strat przenosić do 125 Mb/s (zasięg do 100 m), osiągniecie 1000 Mb/s
wymaga użycia czterech par przewodów oraz modyfikacji układów transmisyjnych dającej
możliwość transmisji ok. 250 Mb/s na jedną parę przewodów w skrętce.
1000BASE-SX – 1 Gb/s na światłowodzie (do 550 m).



1000BASE-LX – 1 Gb/s na światłowodzie. Zoptymalizowany dla połączeń na dłuższe dystanse (do
10 km) za pomocą światłowodów jednomodowych.
1000BASE-LH – 1 Gb/s na światłowodzie (do 10 km).
1000BASE-CX – 1 Gb/s na specjalnym kablu miedzianym zwanym kablem koncentrycznym na
odległość do 25 m używany kiedyś do łączenia ze sobą koncentratorów, przełączników. Obecnie
przestarzały
i wyparty przez 1000BASE-T.
100 Gigabit Ethernet:
23 listopada 2006 r. naukowcy z IEEE rozpoczęli prace nad opracowaniem technologii, która
umożliwiałaby wprowadzenie nowego standardu sieci Ethernet o prędkości do 100 Gb/s. W czerwcu
2010 roku standard ten (802.3ba) został zaakceptowany przez IEEE.
Opis sprzętu używanego do wykonania ćwiczenia:
Certyfikator kabli CableIQ Qualification Tester – CiQ-100 – urządzenie to jest testerem, który
umożliwia wstępne sprawdzenie pasma transmisji udostępnianego przez okablowanie. Udostępnia
możliwość sprawdzenia, czy za pomocą danego okablowania istnieje możliwość transmisji sygnałów
typu Ethernet, VoIP czy Gb Ethernet. Ponadto wykrywa uszkodzenia w okablowaniu sieci, jak również
rozpoznaje, jakie urządzenie jest podłączone na drugim końcu. CableIQ umożliwia sprawdzenie
wszystkich typów kabli.
Patch panel – inaczej zwany panelem krosowniczym. Pasywny element sieci komputerowych i
telekomunikacyjnych. Montowany w szafach Rack, składa się z szeregu gniazd 8P8C. Korzystaliśmy z
modelu ACT 19” 1U 16xUTP CAT.5e o parametrach:
Kod producenta
Rozmiar
Wysokość (U)
Liczba gniazd
Ekranowany
Typ gniazda
Standard
PATCH 16
19 cali
1U
16
Nie
RJ45
Kategoria 5e (klasa D)
Mieliśmy do wykorzystania kable krosowane i niekrosowane. Większość z nich posiadała połamane
zaczepy wtyczek. Korzystaliśmy również z dwóch nieuszkodzonych kabli dołączonych do testera i
taśmy mierniczej.
OPIS KABLI:
Niewpięte:
 (1) UTP 26AWG
 (2) nieopisany
 (3) nieopisany
 (4) U/UTP HD 4P
 (5) nieopisany
120cm (jasno szary, przerwana jedna żyła)
570cm
34 cm (niebieski)
27cm (końcówka kabla oklejona taśmą izolacyjną, niebieski)
109 cm ( brak osłony, węzły rozkręcone)
Wpięte:
 (6) UTP CAT 5-E
 (7) UTP IEC3321
 (8) nieopisany
164 cm ( podpięty od gniazda 12 )
462 cm ( podpięty między gniazda 9 a 10 )
50 cm ( podpięty między gniazda 13 a 16 )
Kable dołączone z TESTEREM:
 (9) CAT.5
PatchCable
 (10) CAT.5
PatchCable
202 cm
202 cm
Wykonanie ćwiczenia
Ćwiczenie miało na celu skonstruowanie ścieżki spełniającej przynajmniej jeden ze standardów. By
tego dokonać należało w pierwszej kolejności zebrać parametry dostępnego sprzętu, które widzimy
powyżej, a następnie skonstruować pierwszą, testową ścieżkę.
Pierwsza ścieżka wyglądała następująco:
Łączna długość kabli wyniosła 1307cm. Od testera do gniazda 16 – kabel 4, od 16 do 13 –kabel 8, od
13 do 12 – kabel 3, od 12 do 10 – kabel 6, od 10 do 9 – kabel 7 i od 9 do terminatora – kabel 2. Po
podłączeniu całej ścieżki do testera nie uzyskaliśmy pełnej długości trasy gdyż tester wskazywał na
utratę połączenia już na samym początku trasy. W związku z czym postanowiliśmy wymienić kabel 4
(oklejony taśmą izolacyjną) na sprawny kabel 5 o długości 109 cm. Po tej czynności podpięliśmy tester,
który wskazał utratę połączenia na odległości około 1 metra. Następnie dokładnie przejrzeliśmy tył
patchpanela i zorientowaliśmy się iż przy gnieździe 16 były niepodpięte żyły. Po próbie ponownego
podpięcia tych żył stwierdziliśmy , że gniazdo 16 jest zbyt wyrobione do zapewnienia dobrego
połączenia a więc zadecydowaliśmy o zmianie ścieżki i przepięciu kabla 8 z gniazda 16 do gniazda 14.
Tester został połączony kablem 5 z gniazdem 14.
Druga ścieżka:
W drugiej zaproponowanej przez nas ścieżce tester wskazał utratę połączenia. Po analizie trasy ścieżki
zauważyliśmy iż przy gnieździe 12 z tyłu patchpanela jest urwana jasno-niebieska żyła
Po zidentyfikowaniu usterki postanowiliśmy naprawić wadę lecz z uwagi na brak czasu i sugestie
prowadzącego zmieniliśmy całą ścieżkę.
Ścieżka numer 3
Taka ścieżka to jedyne możliwe połączenie które udało nam się uzyskać. Nie uwzględnia ono 5 kabli
tylko trzy, lecz ze względu na czas, a także uszkodzenia kabli i tylnych portów patchpanela między
innymi luźne (wyrobione) zaciski, a także pozostałości po starych kablach (miedź).
Długość ścieżki na podstawie naszych pomiarów 1147 cm. Według testera ścieżka ta miała długość :
Wyznaczona przez nas ścieżka spełnia następujące standardy:
Wnioski
Po wykonaniu tego ćwiczenia stwierdzamy , że było to jedno z najbardziej wymagających ćwiczeń
które dotychczas wykonywaliśmy. Laboratorium to wykorzystywało wiedze praktyczną która jest
najbardziej pożądana w przyszłej pracy. Ćwiczenie to było wykonywane w dość szybkim tempie i przy
użyciu mocno wyeksploatowanych zasobów między innymi luźne porty patchpanela a także
uszkodzone kable dzięki którym mimo wszystko mogliśmy poznać eliminowanie usterek w sieciach
Ethernet a także sposób użycia zaawansowanego testera CiQ-100. Pozwalał on na szczegółową
diagnozę okablowania w badanej sieci.
Podczas budowania sieci powinniśmy przede wszystkich możliwe do wykorzystania kable, wtyczki a
także inne urządzenia sieciowe. Wiele uszkodzeń jest widocznych gołym okiem tzn. bez użycia bez
użycia specjalistycznego sprzętu. Przed budową sieci należy sprawdzić wszystkie kable oraz wtyczki.
Kable nie mogą być zbyt napięte a także zbyt pozaginane, również długość rozkręcenia żył przed
wtyczką też powinna być zachowana w odpowiednim zakresie.
Po wykonaniu tego ćwiczenia zobaczyliśmy również jak różne mogą być pomiary wykonane przez
człowieka i przez urządzenie. Sprzęt wykorzystany do testów obliczał długość kabla na podstawie
czasu jaki minął od wysłania sygnału do jego odebrania. Wpływ na pomiar miało skręcenie kabli czy
też potencjalne zakłócenia. Również pomiar metrówką nie był zbyt dokładny. Kable były poskręcane i
odkształcone przez co niemożliwe było ich rozprostowanie, a metr nie był elastyczny.
Ścieżka złożona z użytych przez na przewodów poprowadzonych przez PatchPanel spełnia dwa
interesujące nas standardy (100BASE-TX i 10BASE-T). Po przeprowadzeniu tego laboratorium wiemy
już że projektowanie sieci od strony fizycznej jest niezwykle wymagającym zadaniem, do którego
powinniśmy wykorzystać najlepsze dostępne materiały dzięki którym zapewnimy największą
przepustowość i niezawodność połączenia.
Reszta zdjęć znajduje się pod adresem www.is2.cba.pl