<<
>>

Максимальная производительность сети Ethernet

Список ключевых слов: номинальная скорость протокола, полезная пропускная способность протокола, Ethernet, битовая скорость, скорость в кадрах в секунду, кадр минимальной длины, кадр максимальной длины, коэффициент использования сети.

Производительность сети зависит от скорости передачи кадров по линиям связи и скорости обработки этих кадров коммуникационными устройствами, передающими кадры между своими портами, к которым эти линии связи подключены. Скорость передачи кадров по линиям связи зависит от используемых протоколов физического и канального уровней, например Ethernet 10 Мбит/с, Ethernet 100 Мбит/с, Token Ring или FDDI.

Скорость, с которой протокол передает биты по линии связи, называется номинальной скоростью протокола.

Скорость обработки кадров коммуникационным устройством зависит от производительности его процессоров, внутренней архитектуры и других параметров.

Очевидно, что скорость коммуникационного устройства должна соответствовать скорости работы линии. Если она меньше скорости работы линии, то кадры будут стоять в очередях и отбрасываться при их переполнении.

С другой стороны, нет смысла применять устройство, которое в сотни раз производительнее, чем того требует скорость подключаемых к нему линий.

Для оценки требуемой производительности коммуникационных устройств, имеющих порты Ethernet, необходимо оценить производительность сегмента Ethernet, но не в битах в секунду (ее мы знаем — это 10 Мбит/с), а в кадрах в секунду, так как именно этот показатель помогает оценить требования к производительности коммуникационных устройств. Это объясняется тем, что на обработку каждого кадра, независимо от его длины, мост, коммутатор или маршрутизатор тратит примерно равное время, которое уходит на просмотр таблицы продвижения пакета, формирование нового кадра (для маршрутизатора) и т.

п.

При постоянной битовой скорости количество кадров, поступающих на коммуникационное устройство в единицу времени, является, естественно, максимальным при их минимальной длине. Поэтому для коммуникационного оборудования наиболее тяжелым режимом является обработка потока кадров минимальной длины.

Используя параметры, приведенные в табл. 12.1, рассчитаем максимальную производительность сегмента Ethernet в таких единицах, как число переданных кадров (пакетов) минимальной длины в секунду.

ПРИМЕЧАНИЕ ---------------------------------------------------------------------------------------------------

При указании производительности сетей термины «кадр» и «пакет» обычно используются как синонимы. Соответственно, аналогичными являются и единицы измерения производительности кадры в секунду (кадр/с) и пакеты в секунду (пакет/с).

Для расчета максимального количества кадров минимальной длины, проходящих по сегменту Ethernet, вспомним, что подсчитанное нами ранее время, затрачиваемое на передачу кадра минимальной длины (576 бит), составляет 57,5 мкс. Прибавив межкадровый интервал в 9,6 мкс, получаем, что период следования кадров минимальной длины составляет 67,1 мкс (рис. 12.10). Отсюда максимально возможная пропускная способность сегмента Ethernet составляет 14 880 кадр/с. (Естественно, что наличие в сегменте нескольких узлов снижает эту величину за счет ожидания доступа к среде, а также за счет коллизий.)

Рис. 12.10. К расчету пропускной способности протокола Ethernet

Кадры максимальной длины технологии Ethernet имеют поле данных 1500 байт, что вместе со служебной информацией дает 1518 байт, а с преамбулой составляет 1526 байт, или 12 208 бит. Максимально возможная пропускная способность сегмента Ethernet для кадров максимальной длины составляет 813 кадр/с. Очевидно, что при работе с большими кадрами нагрузка на мосты, коммутаторы и маршрутизаторы довольно ощутимо снижается.

Теперь рассчитаем, какой максимально полезной пропускной способностью, измеряемой в битах в секунду, обладают сегменты Ethernet при использовании кадров разного размера.

Полезной пропускной способностью протокола называется максимальная скорость по- : радани пользовательских данных, которые переносятся полем данных кадра..

Эта пропускная способность всегда меньше номинальной битовой скорости протокола Ethernet за счет нескольких факторов:

? служебной информации кадра;

? межкадровых интервалов (IPG);

? ожидания доступа к среде.

Для кадров минимальной длины полезная пропускная способность равна:

В = 14880 ? 46 ? 8 = 5,48 Мбит/с.

Это несколько меньше, чем 10 Мбит/с, но следует учесть, что кадры минимальной длины используются в основном для передачи квитанций, так что к передаче собственно данных файлов эта скорость имеет небольшое отношение.

Для кадров максимальной длины полезная пропускная способность равна:

Ви = 813 ?I5OO X 8 = 9,76 Мбит/с.

При использовании кадров среднего размера с полем данных в 512 байт пропускная способность протокола составит 9,29 Мбит/с.

В двух последних случаях пропускная способность протокола оказалась достаточно близкой к предельной пропускной способности в 10 Мбит/с, однако следует учесть, что при расчете мы предполагали, что двум взаимодействующим станциям «не мешают» никакие другие станции сети, то есть отсутствуют коллизии и ожидание доступа.

Тщмм образом, при отсутствии коллизий коэффициент использования сети зависит отраз- мераполя данных кадра и имеет максимальное значение 0,976 при передаче кадров m℮kçи- маяыной длины* · ·/;':/ .!

<< | >>
Источник: В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. 54 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. 2006

Еще по теме Максимальная производительность сети Ethernet:

  1. Наличие максимально полной информации о допрашиваемом
  2. Производительность
  3. Навыки, хитрости, производительность
  4. 6. Таблица минимальных и максимальных размеров и сроков наказаний по Уголовному кодексу РФ 1996 г.
  5. § 6 Индивидуальное значение вещей. – Производительность, цельность и делимость
  6. 3.5. Подключение к сети
  7. Социальные сети
  8. 4.4. Подключение к сети
  9. 7. Производительный труд – это сложнейший мир социальных влияний, противоречий, первые опыты подлинно гражданского поведения
  10. В .А. Галкин, Ю .А. Григорьев. Телекоммуникации и сети, 2003
  11. § 3. Интервью в глобальной сети
  12. Э. ТАНЕНБАУМ. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ 4-Е ИЗДАНИЕ, 2003
  13. 1.7. Порядок подключения к сети
  14. Другие города Сети Агартхи
  15. Д.А. Губанов, Д.А. Новиков, А.Г. Чхартишвили. СОЦИАЛЬНЫЕ СЕТИ: МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННОГО ВЛИЯНИЯ, УПРАВЛЕНИЯ И ПРОТИВОБОРСТВА, 2010
  16. В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. 54 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд, 2006
  17. А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко. Вычислительные машины, сети и телекоммуникационные системы, 2009
  18. Психологические особенности организации коммуникативной сети управления.
  19. 2. Расширение сети вольной русской прессы в 1860-е годы