Главная стр 1
скачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

Московский технический университет связи и информатики





Кафедра мультимедийных сетей и услуг связи




Методические указания по проведению лабораторно-практических занятий по дисциплине «Основы сетевых технологий»


Изучение методов физического соединения узлов в мультимедийных сетях

Москва 2007

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

Московский технический университет связи и информатики





Кафедра мультимедийных сетей и услуг связи

Методические указания по проведению лабораторно-практических занятий по дисциплине «Основы сетевых технологий»


Изучение методов физического соединения узлов в мультимедийных сетях
Авторы Беленькая М.Н.

Яковенко Н.В.


Рецензент к.т.н. доц. Генкина Н.Ф.
Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры МС и УС

Протокол № от октября 2007 г.

Утверждено на совете ф-та ИТ

Протокол № от ноября 2007 г.


Москва 2007
1. Цель занятий

1.1. Изучение методов соединения компьютеров (рабочих станций) и коммутаторов в мультимедийных сетях. Ознакомление с понятием структурированной кабельной системы (СКС) и ее компонентами.

1.2. Получение практических навыков создания горизонтальной подсистемы СКС.

1.3. Получение практических навыков тестирования кабельной системы с целью создания приложений, работающих на скоростях передачи данных от 100 Mб/с.

1.4. Ознакомление с технологией Ethernet.

2. Домашнее задание

2.1. Представьте структурированную схему кабельной системы кампуса. Укажите подсистемы. Укажите на схеме, какие виды кабелей применяются для различных подсистем. Укажите назначение каждой из подсистем и ее составные части. Укажите назначение элементов, ограничения и характеристики кабеля.

2.2. Представьте таблицу с характеристиками кабелей витой пары согласно категориям. Выясните конструкции кабеля. Изучите способы заделки разъемов RJ-45. Изучите схемы раскладки EIA/TIA 568А и 568В.

3. Описание лабораторной установки по первым трем лабораторным заданиям

Лабораторная установка включает кабель типа UTP cat 5 или 5е, разъемы типа RJ-45, стриппер для витой пары (специальный инструмент для разделки кабеля), кримп-тул (crimp-tool) – специальный инструмент для заделки кабеля «витая пара» в разъемы, используемые при передаче данных –RJ-45, тестер для проверки наличия контактов заделанного патч-корда.



4. Лабораторное задание 1 - Создание патч-корда на основе неэкранированной витой пары (UTP) 5-ой категории с разъемом RJ-45

4.1. Ознакомьтесь с инструментами и кабелями, руководствуясь описанием.

4.2. Рассмотрите маркировки кабеля.

4.3. Отрежьте согласно маркировке кабеля на катушке 1м кабеля.

4.4. Рассмотрите тестер и определите, какое из его устройств является “удаленным” (remote). Проверьте наличие и заряд батарейки в устройстве, подающем сигнал для проверки, созданного патч-корда.

4.5. Рассмотрите разъем RJ-45. Определите количество контактов (пинов). Определите, что разъем и кабель не экранированы.

4.6. Сделайте патч-корд и проверьте при помощи тестера правильность заделки разъемов на его концах.

Методические указания по выполнению работы

4.6.1. Взять многожильный патч-корд кабель длиной 1, 3 или 6м.

4.6.2. Снять с одного конца кабеля 25мм защитной оболочки при помощи стриппера.

4.6.3. Разделить проводники по цветовым парам.

4.6.4. Расплести каждую пару.

4.6.5. Расправить проводники согласно стандарту EIA/TIA 568, спецификация EIA/TIA 568A. Схема раскладки приведена на рис.1а, вид раскладки приведен на рис.1б.




Пин

1

2



3

4

5



6

7

8



Цвет

Бело/Зеленый

Зеленый

Бело/Оранжевый



Синий

Бело/Синий

Оранжевый

Бело/Коричневый

Коричневый


Рис.1а. Схема раскладка проводников по спецификации EIA/TIA 568А



Рис.1б. Вид раскладки проводников по спецификации EIA/TIA 568А

4.6.6. Обрезать лишние концы проводников с помощью клещей «Crimp Tool» так, чтобы при заделке 5мм защитной оболочки находилось внутри коннектора RJ-45.

4.6.7. Взять коннектор RJ-45 так, чтобы ключ-фиксатор располагался снизу, а ножи-контакты коннектора сверху (рис.2).







Вид сверху

Вид со стороны кабеля

Рис.2. Необжатый коннектор RJ-45

4.6.8. Вставить проводники в коннектор RJ-45 до упора.

4.6.9. С помощью Crimp Tool обжать коннектор.

4.6.10. Заделку патч-корд кабеля коннекторами RJ-45 осуществить с обоих концов.

4.6.11. Взять LAN-TESTER Master TX.

4.6.12. Взять патч-корд кабель, закрепить обжатый коннектор RJ-45 в соответствующем разъеме LAN-TESTER Master TX.

4.6.13. Взять LAN-TESTER Remote RX.





Рис.3. Обжатый коннектор

В процессе обжимки ножи-контакты будут утоплены внутрь корпуса разъема, прорежут изоляцию проводников и соприкоснутся с жилой.

4.6.14. Взять противоположный конец патч-корд кабеля, закрепить обжатый коннектор RJ-45 в соответствующем разъеме LAN-TESTER Remote RX.

4.6.15. Включить LAN-TESTER Master TX, нажав кнопку включения TEST, расположенную на левой боковой стороне корпуса.

4.6.16. Проверить наличие сигнала по каждому из восьми пинов. Для этого взять LAN-TESTER Remote RX и проверить наличие световых сигналов на каждом из пинов в соответствующем порядке от 1 до 8.

4.6.17. При отсутствии сигнала на каком-либо из пинов повторите обжим коннектора RJ-45. Если сигнал все равно отсутствует, замените разъем.



5. Лабораторное задание 2 - Создание кросс-корда на основе неэкранированной витой пары (UTP) 5-ой категории с разъемом RJ-45

5.1. Рассмотрите разъем RJ-45. Определите количество контактов (пинов). Определите, что разьем и кабель не экранированы. Уточните раскладку жил по схеме 568 B.

5.2. Сделайте кросс – корд кабель и проверьте при помощи тестера правильность заделки разъемов на его концах.

Методические указания по выполнению работы

5.2.1. Взять многожильный патч-кабель длиной 1, 3 или 6м.

5.2.2. Снять с одного конца кабеля 25мм защитной оболочки при помощи стриппера.

5.2.3. Разделить проводники по цветовым парам. Расплести каждую пару.

5.2.4. Расправить проводники с одного конца согласно спецификации EIA/TIA 568A, а с другого конца – согласно спецификации EIA/TIA 568В (согласно схеме на рис.4).





Пин

1

2



3

4

5



6

7

8



Цвет

Б/О


О

Б/З


Б/К

К

З



С

Б/С


Рис.4 Схема раскладка проводников по спецификации EIA/TIA 568 B (crossover)

Выполнить действия, описанные в пунктах 4.6.6 – 4.6.17.

6. Лабораторное задание 3 - Заделка гнезда (RJ-45 Jack) розетки неэкранированной витой пары 5-ой категории с разъемом RJ-45.

6.1. Ознакомьтесь с инструментами, гнездами (джеками) и кабелями, руководствуясь описанием. Убедитесь, что у вас есть тестовые патч-корды.

6.2. Рассмотрите маркировки гнезд и способы раскладки кабеля. Рассмотрите патч-панель и маркировки ее разъемов. Определите тестовый разъем.

6.3. Возьмите приготовленный для работы тестовый кабель горизонтальной подсистемы. С одного с конца он заделан в патч-панель или на него одет разьем RJ-45.

6.4. Рассмотрите тестер и определите, какое из его устройств является “удаленным” (remote). Проверьте наличие и заряд батарейки в устройстве, подающем сигнал для проверки, созданного патч-корда.

6.5. Рассмотрите гнездо RJ-45 и модули розетки. Определите конструкцию розетки и способы установки модуля. Определите количество контактов (пинов). Определите, что разъем и кабель не экранированы. Уточните раскладку жил по схеме EIA/TIA 568 A. Рассмотрите патч-панель RJ-45. Установите способы заделки и раскладки кабеля по схеме 568 А.

6.6. Заделайте кабель в гнездо с одного конца и проверьте при помощи тестера правильность заделки разъемов на концах кабеля.

Методические указания по выполнению работы

6.6.1 Взять телекоммуникационный кабель (с одного конца заделан в патч-панель или разъем RJ-45).

6.6.2. Снять с одного конца кабеля 50мм защитной оболочки при помощи стриппера. Разделить проводники по цветовым парам.

6.6.3. Взять розетку AMP. Разложите витые пары на ножах модуля розетки, сохраняя максимальную целостность свития, согласно указанной на нем цветовой маркировке (рис.5). Стандарт EIA/TIA 568, спецификация EIA/TIA 568A.




Б/О

Б/С
О

С
Б/К

Б/З
К

З


Рис.5. Раскладка проводников по спецификации EIA/TIA 568А

6.6.4. С помощью устройства для заделки витой пары с ударным эффектом Punch Down Tool AMP заделать проводники в розетке AMP.Для этого надавите на проводники до упора. При этом нож модуля прорезает изоляцию и врезается в металл жилы, что гарантирует надежный контакт (рис.6).



Рис.6. Punch Down Tool AMP

Концы проводников обрезаются одновременно с их заделыванием при помощи Punch Down Tool AMP.



Рис.7. Смонтированная розетка

6.6.5. Взять LAN-TESTER Master TX.

6.6.6. Взять готовый тестовый патч-кордь, закрепить разъем RJ-45 в соответствующем разъеме LAN-TESTER Master TX. Противоположный конец кабеля закрепить в обжатом гнезде розетки.

6.6.7. Взять LAN-TESTER Remote RX.

6.6.8. Взять тестовый кабель горизонтальной подсистемы, заделанный с одного конца в гнездо розетки, а с другого в патч-панель. Найти по маркировке кабеля соотствующий разъем патч-панели RJ-45 со стороны ”стены” и соответствующее маркировке гнездо панели RJ-45. Вставить в RJ-45 гнездо панели один конец второго тестового патч-корда , закрепить второй конец этого патч-корда в соответствующем разъеме LAN-TESTER Remote RX.

6.6.9. Включить LAN-TESTER Master TX, нажав кнопку включения TEST, расположенную на левой боковой стороне корпуса.

6.6.10. Проверить наличие сигнала по каждому пину. Для этого взять LAN-TESTER Remote RX и проверить наличие световых сигналов на каждом из пинов в соответствующем порядке от 1 до 8.

6.6.11. В случае отсутствия сигнала на каком-либо из пинов повторить обжим гнезда розетки RJ-45. Если сигнал все равно отсутствует, еще раз переделать гнездо.

7. Лабораторное задание 4 – Тестирование кабельной системы на основе витой пары для осуществления передачи данных.

7.1. Домашнее задание

7.1.1. Представьте функциональную схему тестирования кабельной системы в режиме “basic channel”. Покажите разницу с тестированием в режиме “basic link”. Укажите цель различных видов тестирования.

7.1.2. Составьте таблицы номиналов измеряемых параметров для кабелей UTP cat 5 и 5e. Изучите характеристики кабелей UTP сat 6.

7.1.3. Представьте таблицу сравнительных характеристик 10BASE-T, 100BASE, GBASE, 10GBASE Ethernet.

7.1.4. Изучите метод доступа в сетях Ethernet. Рассмотрите формат фрейма Ethernet.

7.2 Описание лабораторной установки

Лабораторная установка включает горизонтальную подсистему, состоящую из кабеля UTP cat 5 и розетки с модулем RJ-45 (jack типа UTP cat 5 или 5е), патч-панель RJ-45 cat 5 (смонтирована в телекоммуникационную стойку), Тестер Wavetek LT8100, предназначенный для тестирования кабельных систем. Он состоит из двух устройств : Display Handset (DH) serial №T8DIS8450201 и Remote Handset (RH) serial № LT8REM8500112. В комплект также входят:

- 2 аккумуляторные батареи (serial № 2031073198 и serial № 2030712998)

- 2 внешних зарядных устройства (serial № 00724 и serial № 00708)

- 2 Patch-кабеля для измерений в режиме “basic link” (serial № 106750 и serial № 106741)

- адаптер для калибровки (serial № 305285)

- последовательный кабель (wavetek pro-serial-cable 6001-50-0031)

- 2 адаптера для измерений по “basic channel” (serial № 403813 и serial № 403823.

7.3.Лабораторное задание

7.3.1. Ознакомьтесь с тестером Wavetek и его компонентами, руководствуясь описанием. Убедитесь, что у вас есть тестовые патч-корды.

7.3.2. Рассмотрите тестер и определите, какое из его устройств является “удаленным” (remote). Проверьте наличие и заряд батарейки в устройстве, подающем сигнал для проверки созданного патч-корда. Проверьте калибровку тестера.

7.3.3. Рассмотрите маркировки розеток и кабеля. Рассмотрите патч-панель и маркировки ее разъемов. Выберите тестируемый порт (Джек розетки).

7.3.4. Возьмите приготовленные для работы тестовые патч-корды и тестер, измерьте в режиме “автотест” основные характеристики, распечатайте отчет. Проанализируйте результат по одному порту.

Методические указания по выполнению работы

Возьмите Display Handset (DH) и Remote Handset(RH). Для включения тестера и перевода его в работоспособный режим необходимо:

1. Нажать “ON” на DH и дождаться, пока тестер пройдет режим автодиагностики. По завершению автодиагностики необходимо проверить заряд батареи (левый верхний угол дисплея DH, полного заряда хватает примерно на 8 часов) и при необходимости зарядить модули с помощью зарядных устройств. Для этого подключить одно зарядное устройство к DH (гнездо находится с нижней стороны устройства) и воткнуть в розетку; то же проделать с RH.

2. Выполнить процедуру автокалибровки (рекомендуется выполнять каждый день). Для этого соединить DH и RH с помощью адаптера для калибровки; включить DH (кнопка включения находится в левом нижнем углу на лицевой стороне устройства) и RH (кнопка включения toner находится на лицевой стороне устройства); выбрать на дисплее DH иконку калибровки и нажать “OK” (кнопка на лицевой стороне DH с нарисованной стрелкой влево).

Теперь запускаем тестер в режиме автотест. Измеряем: “Wire map, Length, Attenuation, NEXT”. Для тестирования в режиме автотест необходимо:

1. Выбрать тип кабеля UTP cat 5. Для этого: нажимаем на клавишу Cable Selection на лицевой стороне DH, в появившемся меню выбираем twisted pair channel, затем cat 5 utp link.

2. Отсоединить все сетевое оборудование.

3. Подсоединить DH и RH по basic channel. Для этого: надеваем дополнительные насадки на DH и RH (serial № 403813 и serial № 403823) со входом для RJ-45 и подсоединяем к двум патч-кордам от коммутационной панели и розетки соответственно.

4. Запустить автотест. Для этого нажать на кнопку с изображением галочки на лицевой панели DH.

По завершению процедуры автотеста результат можно сохранить, нажав на кнопку сохранения – это средняя узкая клавиша, которая находится на лицевой панели DH прямо под дисплеем (в память может быть записано до 150 результатов тестирования). Результат автотеста можно распечатать. Для этого необходимо подсоединить принтер через последовательный порт тестера DB-9 последовательным кабелем (wavetek pro-serial-cable 6001-50-0031). Для скачивания результатов в специализированную базу данных, установленную на машине администратора системы, необходимо:

- соединить DH последовательным кабелем с COM-портом компьютера;

- настроить DH (на дисплее DH зайти в меню preferences, затем PC&Printer I/F и выставить значения: baud rate-38400, comm mode-DTE);

- настроить COM –порт компьютера (в свойствах COM-порта указать: XON/OFF, baud rate-38400, data bits-8, start/stop bit-1, no parity);

- зайти в установленную программу и нажать на кнопку «Upload»; начнется загрузка результатов тестирования из памяти устройства DH.

Администратором системы предварительно на его компьютер устанавливается программное обеспечение (СУБД ), которое прилагается на диске с тестером.

Отрицательный результат автотеста (Autotest) свидетельствует о том, что не пройдены один или более тестов для выбранного типа кабеля (нужно еще раз убедиться, что выбран корректный тип кабеля). В этом случае для нахождения проблемы следует запустить Analyze test. На дисплее DH нажать на иконку Analyze, выбрать интересующий тест (не пройденный при автотесте) из числа тестов, предложенных для кабеля UTP 5 cat, и нажать на клавишу старт (клавиша с изображением галочки на лицевой стороне DH) В отличие от автотеста, Analyze-тест выдает более подробный результат, по которому можно судить о неисправностях.

8. Содержание отчета

Отчеты по каждому заданию оформляются в тетради и должны содержать:



стр.

Содержание

1

Титульный лист.

2

Цель работы.

3

Функциональные схемы соединения разъемов по стандарту 568А, 568В.

4

Отчет о тестировании.

5

Таблицу характеристик кабелей витой пары согласно категориям.

6

Краткий ответ на 8 контрольных вопросов (номера вопросов выберите самостоятельно).

Образец оформления отчёта смотрите в файле ЛР_01_Образец_отчёта.doc.
9. Контрольные вопросы

1. Что такое гетерогенная сеть?

2. Чем глобальная сеть отличается от межнациональной корпоративной?

3. Что такое модель OSI (ЭМВОС)? Каковы ее уровни?

4. Опишите функции каждого из семи уровней модели ЭМВОС.

5. Для чего нужны заголовки в протокольных блоках данных (PDU) модели ЭМВОС?

6. Что такое сетевые протоколы и какова их взаимосвязь с уровнями модели ЭМВОС? Приведите пример.

7. Что такое сетевые стандарты? Какие сетевые стандарты вы знаете?

8. Какие стандартизирующие организации разрабатывают сетевые стандарты? Дайте примеры стандартов, которые ими разработаны.

10. Каковы основные характеристики аналогового и цифрового сигнала?

11. Каковы способы передачи цифровой информации при помощи аналогового сигнала? В чем преимущества и недостатки различных видов модуляции?

12. Каковы способы передачи цифровой информации при помощи цифрового сигнала? В чем преимущества и недостатки различных видов кодирования?

13. Какие способы кодирования символов вы знаете? Что такое ASCII, EBCDIC?

14. Что такое узкополосная и широкополосная передача данных?

15. Что такое мультиплексирование? Что такое TDM и FDM? Какой вид мультиплексирования используется при цифровой передаче?

16. Что такое конвертация сигнала? Что такое DTE и DCE? Каковы функции модема и кодера/декодера?

17. Дайте определение ограниченной и неограниченной среды передачи.

18. Какие кабели используются для передачи данных? Каковы преимущества и недостатки?

19. Что такое дуплекс и симплекс передача?

20. Дайте определение синхронной и асинхронной передачи.

21. Какие сетевые топологии вы знаете? Каковы их ключевые характеристики?

22. Дайте определение метода доступа в канал.

23. Укажите три основных метода доступа в канал. Приведите их достоинства и недостатки. В каких технологиях они реализованы?

24. Опишите три основных метода коммутации – коммутацию каналов, коммутацию сообщений, коммутацию пакетов.

25. Опишите основные виды коммутации пакетов.

26. Что такое сегмент сети? Что такое Интернет? Какими устройствами соединяются сегменты?

27. Опишите функции репитора (хаба) в сети.

28. Опишите функции коммутатора в сети.

29. Опишите функции прозрачного (transparent) моста в сети.

30. Опишите функции маршрутизатора (роутера) в сети.

31. Опишите функции шлюза сети.

32. Что такое физические интерфейсы? Что определяют физические интерфейсы CCITT V.x и X.x? Что определяет стандарт RS-232?

33. Что такое нуль-модем? Является ли кросс-корд нуль-модемом в компьютерных сетях?

34. Где и в каких случаях применяется кросс-корд при соединении сетевой аппаратуры?

35. Дайте определение LLC- подуровня. Как выполняется передача управления процессам сетевого уровня?

36. Что предполагает восстановление ошибок в подуровне LLC?

37. Каким образом осуществляется контроль соединения в подуровне LLC?

38. Перечислите три типа сервиса LLC с описанием способов подтверждения доставки, механизма “Stop and Wait”, технологии скользящего окна.

39. Опишите метод доступа IEEE 802.5.

40. Как реализуется метод доступа в канал в сети Token-Ring?

41. Перечислите основные характеристики технологии Token Ring (топология, метод доступа, среда передачи, кодирование, ограничения).

42. Перечислите основные характеристики технологии FDDI (топология, метод доступа, среда передачи, кодирование, ограничения).

43. Опишите различия в методе доступа Token Ring и FDDI.

44. Каким образом рабочая станция подсоединяется к горизонтальной подсистеме здания?

45. Каково назначение телекоммуникационных клозетов?

46. Каково назначение патч-панели RJ-45 и ее конструкция?

47. Каково назначение патч-панели 110 и ее конструкция?

48. Что такое раскладка кабеля 568 A и 568 В?

49. Что определяют параметры кабельной системы: NEXT, Attenuation, FEXT, Length, Anext?

50. Чем отличается технология 100 BASE-T от 100BASE-TX и 100BASE-T4?

51. Какие различные виды технологий GBASE Вы знаете? В чем их различия?

52. Какие различные виды технологий 10GBASE Вы знаете? В чем их различия?

53. Кодирование сигнала NRZ-4B/5B.

54. Кодирование сигнала 8B/10B.

55. Кодирование сигнала 16PAM.

56. Перечислите основные характеристики технологии Ethernet (топология, метод доступа, среда передачи, кодирование, ограничения).

57. Опишите метод доступа Ethernet (передача 32-48 битной пробки, длительность коллизии, размер временных слотов при возобновлении передачи).

58. Опишите формат кадра Ethernet.

59. Что реализовано на физическом уровне модели ЭМВОС в технологии Ethernet?

60. Каким образом реализован MAC-подуровень уровня канального уровня модели ЭМВОС в технологии Ethernet?



10. Список литературы

  1. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 2-е изд.- С-Пб.: «Питер», 2005.

  2. Столлингс В. Компьютерные сети. Протоколы и технологии Интернета. «БХВ-Петербург», С-Пб., 2005.

  3. Бигелоу Стивен Дж. Поиск неисправностей. Поддержка и восстановление. «БХВ-Петербург», С-Пб., 2005.

  4. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Сетевые операционные системы. С-Пб, «Питер», 2007.

  5. Волоконная оптика. Теория и практика. Бейли Д., Райт Э. «Кудиц-Образ», М., 2006.


скачать


Смотрите также:
Методические указания по проведению лабораторно-практических занятий по дисциплине «Основы сетевых технологий»
151.8kb.
Занятие №1 Методические указания к проведению практических работ по дисциплине «Корпоративный менеджмент» для студентов специальности
665.58kb.
Занятие №1 Методические указания к проведению практических работ по дисциплине «Корпоративный менеджмент» для студентов специальности
665.7kb.
Теория вероятностей и математическая статистика методические указания к проведению практических занятий
482.33kb.
Методические указания по выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Основы автоматики»
1659.12kb.
Методические рекомендации по проведению практических занятий и самостоятельных работ по дисциплине «Экономические и правовые основы производственной деятельности»
360.7kb.
Занятие №10 Фирма Методические указания к проведению практических работ по дисциплине «Экономическая теория» для студентов специальности «Менеджмент организации» и«Управление персоналом»
332.68kb.
Занятие №2 Основные макроэкономические показатели
155.66kb.
Методические указания к проведению практических работ по дисциплине «Экономическая теория» для студентов специальности «Менеджмент организации» и«Управление персоналом»
233.04kb.
Методические указания к проведению практических работ по дисциплине «Экономическая теория» для студентов специальности «Менеджмент организации» и«Управление персоналом»
233.04kb.
Методические указания для практических занятий и курсового проектирования по дисциплине «Машины и аппараты химических производств»
391.74kb.
Занятие №12 Национальная экономика
174.59kb.