Ethernetsprawko 1

Grupa ćwicz.

I

Grupa lab.

I

Zespół.

6

Data wykonania.

14.04.2014

Data odbioru

28.04.2014

Nr ćwicz./ wersja

1

Temat ćwiczenia.

IEEE 802.3 (Ethernet)

Imiona i nazwiska.

Michał Boroń, Krystian Cymerys, Łukasz Basiura

Ocena i uwagi

Wstęp teoretyczny

Ethernet to standard wykorzystywany w budowie lokalnych sieci komputerowych. Specyfikacja IEEE 802.3 obejmuje specyfikacje m.in. kabli, przesyłanych sygnałów, format ramek itp. Bazuje na idei węzłów podłączonych do wspólnego medium i wysyłających oraz odbierających za jego pomocą specjalne komunikaty. Ta metoda komunikacji nosi nazwę CSMA/CD.

Adres sprzętowy zwany jest również adresem MAC. Nazwa ta wywodzi się od zestawu reguł dostępu do medium. Najstarszy bit adresu odbiorcy określa sposób rozsyłania pakietu (1 – multicast, 0 – unicast). Kolejny z bitów określa sposób zarządzania. Pozostała część adresu MAC dzieli się na identyfikator producenta oraz unikatowy numer karty. Karta sieciowa nasłuchując ramki, przekazuje do warstw wyższych tylko ramki, które są dla niej przeznaczone. Większość producentów kart udostępnia w sterownikach możliwość czasowej zmiany adresu MAC. W trybie promiscious karta sieciowa może odbierać wszystkie ramki.

IEEE 802.3 posiada wiele standardów. Niektóre z nich są już rzadko stosowane. Poniżej krótka charakterystyka każdego.

Oprócz powyższych standardów IEEE 802.3, ważną rzeczą są również media transmisyjne wykorzystywane to przesyłania w sieci Ethernet.

Kategoria skrętki Pasmo częstotliwości
Klasa C (kategoria 3) do 16 MHz
Klasa D (kategoria 5/5e) do 100 MHz
Klasa E (kategoria 6/6a) do 250 MHz (kat .6), do 500 MHz (kat. 6a)
Klasa F (kategoria 7) do 600 MHz

Parametry skrętki:

Źródło transmisji Elektryczne
Współpracujące topologie 10Mb, 100Mb, 1Gb, 10Gb Ethernet, FDDI, ATM
Maksymalna długość kabla 100 m
Minimalna długość kabla 0,5 m
Minimalna liczba stacji 2 na kabel
Maksymalna średnica sieci dla 100Mb – 205 m, dla 10Mb – ok. 2000 m
Maksymalna całkowita długość segmentu 100 m

Część praktyczna

Opis wykorzystywanego sprzętu oraz oprogramowania

W zadaniu został wykorzystany następujący sprzęt:

Kable możliwe do wykorzystania podczas ćwiczenia:

Oznaczenie Opis Uszkodzenia Długość
Kable ogólnodostępne
1 Jasnoszary, UTP kat.5, 4PAIR Uszkodzona brązowa żyła (przecięta) 120 cm
2 Niebieski, bez opisu Brak uszkodzeń wykrytych podczas oględzin, dopiero podczas podłączenia do testera 33,5 cm
3 Rozwinięty, bez oplotu i bez opisu Brak 107 cm – według metra pomiarowego, 40 cm według testera *
4 Brudnoszary, UTP, 4x2, kat.5 Brak 560,5 cm
5 Niebieski krótki, U/UTP kat.6 Oklejony brązową taśmą 27 cm
6,7 Kable serwisowe dołączone do testera okablowania Brak 200 cm
Kable podpięte do patchpanela
1p Szary, UTP kat.4, port 12 Przecięta żyła biało-pomarańczowa 162 cm
2p Szary, UTP kat.5, port 9-10 (pętla) Brak 466 cm
3p Szary krótki, brak opisu, port 13-16 (pętla) Niedopięta zielona żyła, ciągle wypada z gniazdka 65 cm

* Różnica jaką wykazał tester spowodowana jest tym, iż kabel jest rozkręcony.

W naszym zadaniu wykorzystano następujący patchpanel:

ACT 19” 1U 16xUTP CAT.5e

Kod producenta PATCH 16
Rozmiar 19 cali
Wysokość (U) 1U
Liczba gniazd 16
Ekranowany Nie
Typ gniazda RJ45
Standard Kategoria 5e (klasa D)

Opis wykonywanego ćwiczenia

Nasze ćwiczenie podzielone było na trzy fazy: A, B, C. Każda z nich podzielona była na kilka podpunktów. Głównym zadaniem było zaprojektowanie odpowiedniej trasy Ethernet. Trasa ta składała się z patchpanelu oraz kabli, gdzie na początku znajdował się tester okablowania, a na końcu terminator. Na schematach patchpanelu została zilustrowana tylko ta część urządzenia z której korzystaliśmy (porty od 9 do 16).

Poniżej zostaną opisane poszczególne fazy doświadczenia. Wszystkie poniższe zdjęcia dostępne pod tym linkiem: https://www.dropbox.com/sh/2y0vp0n0920imgu/iHTsQPH7jG

FAZA A – ROZPOZNANIE I PLANOWANIE

Faza ta polegała na narysowaniu początkowego schematu konfiguracji patchpanela oraz kabli do niego wpiętych. Należało również opisać dodatkowe, dostępne kable. Wszystkie potrzebne informacje zostały umieszczone w tabelach 1 i 2. Po zakończeniu tej części fazy A, przeszliśmy do zaprojektowania początkowej testowej ścieżki połączeń, która miała składać się z co najmniej 5 kabli. Początkiem ścieżki miał być tester okablowania, a końcem terminator, czyli górna część testera. Zaprojektowaną ścieżkę należało narysować na kartce (schemat 1). Po zatwierdzeniu ścieżki przez prowadzącego przeszliśmy do fazy B.

Rysunek . Schemat początkowy patchpanelu

FAZA B – TESTY: LOKALIZACJA I PRÓBA NAPRAWY USZKODZEŃ

Ścieżka nr 1

Pierwszym krokiem w tej fazie było połączenie ze sobą elementów zaprojektowanej ścieżki. Łączymy ze sobą tester z portem nr 9 w patchpanelu kablem nr 5, kolejny kabel nr 2p łączy ze sobą porty 9 i 10 w patchpanelu. Kabel ten jest już wcześniej podpięty do patchpanelu. Port nr 10 łączymy z portem nr 13 poprzez kabel nr 2, a porty 13 i 16 są ze sobą połączone kablem nr 3p. Następnie wykorzystaliśmy kabel numer 3 do połączenia portu nr 16 z portem nr 12. Do tego portu od tyłu podłączony był kabel nr 1p, którym został połączony patchpanel z terminatorem. Następnie uruchomiliśmy tester w trybie DISCOVER. Tester wykrył błąd na ścieżce w odległości około 20cm. Możemy z tego wywnioskować, iż kabel nr 5 może być uszkodzony. Wypięliśmy ten kabel ze ścieżki i podłączyliśmy do terminatora, aby dowiedzieć się szczegółowych informacji dlaczego kabel ten nie działa poprawnie. Tester okablowania wyświetlił, iż żyły 3 i 5 w kablu nie dochodzą do końca wtyczki, żyły 1,2 oraz 6,7 są ze sobą skrosowane, Ponieważ kabel ten był jeszcze oklejony brązową taśmą istniało podejrzenie, iż żyły które nie działają poprawnie są po prostu przecięte. Nie byliśmy w stanie naprawić tego kabla, więc został usunięty ze ścieżki. Przeszliśmy do zaprojektowania nowej ścieżki.

Rysunek . Schemat pierwszej zaprojektowanej przez nas ścieżki

Ścieżka nr 2

Nowa ścieżka wykorzystywała cztery kable, tester, patchpanel oraz terminator. Schemat ścieżki przedstawiony jest poniżej (na kartce schemat 2). Na początku docisnęliśmy zielony kabel przy porcie nr 16 w patchpanelu. Jednak przy jakimkolwiek ruchu patchpanelem kabel ten ponownie się wypinał z gniazda. Powodem tego było bardzo zużyte gniazdo. Musieliśmy więc zaprojektować ścieżkę, która nie obejmowała kabla nr 3p, ponieważ trasa stworzona z wykorzystaniem tej pętli nie działałaby poprawnie. Jeszcze przed zaprojektowaniem tej ścieżki za pomocą kabli dołączonych do testera sprawdziliśmy sprawności kabla w patchpanelu łączącego port nr 9 z portem nr 10. Tester nie wykazał żadnych błędów, więc kabel ten został wykorzystany przy projektowaniu nowej ścieżki. Po podłączeniu zaprojektowanej ścieżki ponownie uruchomiliśmy tester w trybie DISCOVER. Tester wykrył błąd już na samym początku ścieżki (0.0m). W kablu nr 2 był problem z żyłą nr 1, tester nie wykrywał w ogóle żyły nr 3 i nr 6. W tym przypadku tez nie mogliśmy naprawić wykrytych błędów, więc kabel nr 2 został całkowicie odpięty i odłożony na bok. Musieliśmy zaprojektować kolejną ścieżkę.

Rysunek . Schemat drugiej zaprojektowanej ścieżki

Ścieżka nr 3

Trzecia ścieżka również oparta była na czterech kablach, testerze, terminatorze oraz patchpanelu. Schemat nowej ścieżki (schemat nr 3) przedstawiony jest poniżej. Na schemacie kabel nr 3 ma zaznaczone dwie długości: 107 cm – zmierzona za pomocą metru pomiarowego, oraz 40 cm – wynik uzyskany na testerze. Różnica pomiarowa wynika stąd, że kabel jest rozkręcony. Kable nr 3 i nr 4 zostały osobno poddane sprawdzeniu na testerze, który wykazał, iż oba są sprawne. Jednak po zbudowaniu całej ścieżki tester wskazał błąd na odległości około 6 metrów. Wynikało stąd, iż kabel zarobiony w patchpanelu jest uszkodzony. Tester pokazał, że żyły nr 1, 3 oraz 6 są uszkodzone. Dodatkowo przy oględzinach kabla, stwierdziliśmy, iż żyła biało-pomarańczowa jest przecięta. Ponieważ takich uszkodzeń nie jesteśmy w stanie w krótkim czasie naprawić, kabel ten usuwamy z naszej zbudowanej ścieżki. Wymogło to na nas zaprojektowanie kolejnej ścieżki.

Rysunek . Schemat trzeciej naszej ścieżki

Ścieżka nr 4

Ostatnia nasza ścieżka wykorzystuje tylko trzy kable. Tester połączony jest z patchpanelem kablem nr 3, następnie wykorzystuje kabel zamontowany w patchpanelu nr 2p. Terminator zaś łączy się z patchpanelem kablem nr 4. Stworzona trasa jest w pełni zgodna i działa w sposób poprawny. Tester okablowania nie wykrył żadnych błędów. Mogliśmy więc przejść do funkcji AUTOTEST. Zostanie ona opisana w następnym rozdziale sprawozdania. Poniżej schemat ścieżki oraz wskazania CableIQ.

Rysunek 5. Schemat ostatniej stworzonej przez nas ścieżki

Opracowanie wyników

W tej części sprawozdania zostanie opisana faza C scenariusza, a mianowicie testy spełnianych standardów. Do tego celu należało przełączyć tester w opcje AUTO TEST oraz sprawdzić ustawione standardy. Głównym założeniem tej fazy było jednak posiadanie poprawnie zaprojektowanej ścieżki. Jeżeli wszystkie powyższe cechy zostały spełnione można było wcisnąć przycisk TEST. Po chwili na ekranie testera ukazało się które ze standardów zostały spełnione a które nie.

Jak widzimy na powyższym zdjęciu nasza ścieżka spełnia tylko jeden standard, a mianowicie 10BASE-T. Jest to standard Ethernetowy, który umożliwia urządzeniom sieciowym komunikację za pomocą skrętki. Przewidywana prędkość wynosi około 10 Mb/s. Standard ten wykorzystuje drugą i trzecią parę przewodów (pomarańczowe oraz zielone w standardzie TIA-568B). Transmituje sygnał w segmentach o długości maksymalnej około 100 metrów. Jedna para skrętki transmituje, a druga odbiera.

Zgodnie z instrukcją weszliśmy w szczegółowe informacje na temat każdego ze standardów. Jak możemy zauważyć na poniższych trzech zdjęciach, stworzona ścieżka spełnia wszystkie założenia standardu 10BASE-T.

Stworzona przez nas ścieżka nie spełniała standardu 1000BASE-T. Na poniższych zdjęciach widzimy ze tylko długość ścieżki jest oznaczona jako poprawna. Natomiast jakość sygnału jest niezgodna ze standardem na parze 4-5 oraz 7-8 w odległości około 1,3 metra od początku ścieżki. Oznacza to, iż kabel łączący port numer 9 z portem numer 10 nie spełnia założeń standardu 1000BASE-T. Na ostatnim zdjęciu widzimy ze pary żył są zgodne ze standardem na całej ścieżce. Jednakże ścieżka nie spełnia tego założenia standardu poprzez znaczek x przy SH. Skrót ten oznacza Wiremap, czyli mapę połączeń. Powodem tego może być zła mapa połączeń lub brak podłączonego adaptera mapy połączeń.

Kolejnym standardem, który nie został spełniony jest standard 100BASE-TX. Tak jak w przypadku 1000BASE-T wystąpił problem z jakością sygnału w ścieżce na tej samej odległości wynoszącej około 1,3 metra. Jednak w tym przypadku problem nastąpił z parą 1-2 i 3-6.

Wnioski

Przeprowadzenie doświadczenia pozwoliło nam wyciągnąć wnioski, które mogą okazać się przydatne w przyszłości. Wykonanie zadania dostarczyło nam wiele ważnych obserwacji.

Pierwszą z nich jest na pewno to, iż nie wszystkie usterki jesteśmy w stanie zaobserwować gołym okiem. Niekiedy uszkodzenia kabli są niewykrywalne dopóki nie zdejmiemy izolacji. Przykładem takiego kabla jest na pewno kabel numer 5. Należałoby zdjąć tę brązową taśmę, aby dowiedzieć się, iż żyły są spięte w nieodpowiedni sposób. Kolejnymi trudnymi do wykrycia samym okiem uszkodzeniami są uszkodzenia żył w RJ-tce.

W celu szybszej identyfikacji powyższych uszkodzeń bardzo pomocny jest tester okablowania. Jego technologia skraca czas zlokalizowania usterki, czy jej natury. Jeżeli mamy bardzo rozbudowaną sieć takie urządzenie jest wręcz niezbędnym wyposażeniem każdego administratora sieci. Praca z CableIQ jest bardzo łatwa. Pozwala on na szczegółową diagnozę okablowania w badanej sieci.

W przypadku naszej ścieżki badanie jej zostało utrudnione poprzez liczne usterki na kablach jak również na wtyczkach patchpanela. Diagnoza miejsca uszkodzenia kabla może być obarczona niewielkim błędem. Wykryte usterki nie zawsze jesteśmy w stanie naprawić bez ponownego zarabiania końcówek RJ-45 na kablach.

Innym, lecz już mniej ważnym spostrzeżeniem jest fakt, iż minimalne ruchy kabla lub wtyczki powodują wahania w wynikach testera. W przypadku naszych ścieżek długość mierzona poprzez metr pomiarowy wynosiła za każdym razem mniej niż wskazywał to tester okablowania. Pomimo, iż w pomiarach ręcznych uwzględniono długość kabla 107 cm, całkowita długość ścieżki było około 1 metr krótsza. Jak się później okazało pomiar kabli podpiętych na stałe do patchpanela za pomocą metrówki wynosiły odpowiednio: 1p – 162 cm, 2p – 466 cm, 3p – 65 cm. Sprawdzając czy dane kable działają sposób poprawny tester okablowania wskazał zupełnie inne wyniki. Od otrzymanego wyniku należało odjąć około 4 m, gdyż aby połączyć tester z terminatorem użyto dwóch kabli serwisowych każdy około 2 m. Po odjęciu otrzymaliśmy następujące wyniki: 1p – 164 cm, 2p – 520 cm, 3p – 140 cm. Wówczas po dodaniu nowych długości kabli do całkowitej długości ścieżki otrzymujemy porównywalne wartości do tych na testerze. Może to mieć związek z tym, iż mogliśmy popełnić błąd podczas pomiarów kabli metrem pomiarowych lub kabel w oplocie był ciaśniej skręcony przez co długość kabla według pomiarów było krótsza niż w rzeczywistości.

Po uzyskaniu poprawnej ścieżki AUTO TEST wykazał, iż spełnia ona tylko jeden ze standardów. Spowodowane to mogło być wykorzystaniem nie właściwych kabli, ponieważ niektóre z nich nie posiadały opisu, więc nie mogliśmy do końca sprawdzić jakiej kategorii jest wykorzystywany przez nas kabel. W przypadku standardu 1000BASE-T oraz 100BASE-TX podczas sprawdzania jakości sygnału uzyskaliśmy wynik CONNECTION FAULT. Parametr ten wskazuje na to, że została wykryta usterka przesłuchów. Zlokalizowane błędy są zwykle spowodowane przez wadliwe połączenie. Należy wówczas sprawdzić kable w miejscu w którym podano na testerze. Ponadto w przypadku 1000BASE-T nie został spełniony warunek Wiremap, czyli mapy połączeń.

Podsumowując zadanie polegało na zaprojektowaniu sprawnej ścieżki, aby można było wykonać funkcje AUTO TEST na testerze CABLE IQ. Ponadto ćwiczenie miało na celu zapoznanie nas z możliwościami wcześniej już wspomnianego testera okablowania oraz z usterkami jakie mogą wystąpić w sieci.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
połšczenie z cbe ethernet
komunikacja fateki po ethernecie
Ethernet 3
4 2 2 7 Lab Building an Ethernet Crossover?ble
ethernetSemMaterialy
Ethernet
ethernet, komputery, sieci komputerowe, Podstawy sieci komputerowych, ethernet
sprawko ethernet mcl2
CCNA Ethernet Technologies
ethernet TIXVCKE2IU4FKVSAQT2W47IWNCZRJA5TUXELHLA
Ethernet i AVR–y, cz 3
ethernet
8 Ethernet,karta sieciowa
04 LAN Ethernet
,sieci komputerowe,Podstawy działania sieci Ethernet
Omówienie standardu ETHERNET - cala praca, edukacja i nauka, Informatyka
Lab01 Ethernet
AVT1668 Modul Ethernet dla Arduino id 7
How to use software of Ethernet packet?pture to?pture WAN port packets

więcej podobnych podstron