Максимальна продуктивність мережі Ethernet

Кількість оброблюваних кадрів Ethernet в секунду часто указується виробниками мостів/комутаторів і маршрутизаторів як основна характеристика продуктивності цих пристроїв. У свою чергу, цікаво знати чисту максимальну пропускну спроможність сегменту Ethernet в кадрах в секунду в ідеальному випадку, коли в мережі немає колізій і немає додаткових затримок, що вносяться мостами і маршрутизаторами. Такий показник допомагає оцінити вимоги до продуктивності комунікаційних пристроїв, оскільки в кожен порт пристрою не може поступати більше кадрів в одиницю часу, чим дозволяє це зробити відповідний протокол.

Для комунікаційного устаткування найбільш важким режимом є обробка кадрів мінімальної довжини. Це пояснюється тим, що на обробку кожного кадру міст, комутатор або маршрутизатор витрачає приблизно один і той же час, пов'язаний з прогляданням таблиці просування пакету, формуванням нового кадру (для маршрутизатора) і тому подібне А кількість кадрів мінімальної довжини, що поступають на пристрій в одиницю часу, природно більше, ніж кадрів будь-якої іншої довжини.

Використовуючи параметри, приведені в табл. 1, розрахуємо максимальну продуктивність сегменту Ethernet в таких одиницях, як число переданих кадрів (пакетів) мінімальної довжини в секунду

Для розрахунку максимальної кількості кадрів мінімальної довжини, що проходять по сегменту Ethernet, відмітимо, що розмір кадру мінімальної довжини разом з преамбулою складає 72 байт або 576 битий (мал. 1), тому на його передачу витрачається 57,5 мкс. Додавши міжкадровий інтервал в 9,6 мкс, отримуємо, що період проходження кадрів мінімальної довжини складає 67,1 мкс. Звідси максимально можлива пропускна спроможність сегменту Ethernet складає 14 880 кадра/с.

Рисунок 1 - До розрахунку пропускної спроможності протоколу Ethernet

Природно, що наявність в сегменті декількох вузлів знижує цю величину за рахунок очікування доступу до середовища, а також за рахунок колізій, що приводять до необхідності повторної передачі кадрів.

Кадри максимальної довжини технології Ethernet мають поле довжини 1500 байт, що разом із службовою інформацією дає 1518 байт, а з преамбулою складає 1526 байт або 12 208 битий. Максимально можлива пропускна спроможність сегменту Ethernet для кадрів максимальної довжини складає 813 кадр/с. Очевидно, що при роботі з великими кадрами навантаження на мости, комутатори і маршрутизатори досить відчутно знижується.

Тепер розрахуємо, якою максимальною корисною пропускною спроможністю в біт в секунду володіють сегменти Ethernet при використанні кадрів різного розміру.

Під корисною пропускною спроможністю протоколу розуміється швидкість передачі призначених для користувача даних, які переносяться полем даних кадру. Ця пропускна спроможність завжди менше номінальної бітової швидкості протоколу Ethernet за рахунок декількох чинників:

- службовій інформації кадру;

- міжкадрових інтервалів (IPG);

- очікування доступу до середовища.

Для кадрів мінімальної довжини корисна пропускна спроможність рівна:

Сп = 14880 х 46 х 8 = 5,48 Мбіт/с.

Це набагато менше 10 Мбіт/с, але слід врахувати, що кадри мінімальної довжини використовуються в основному для передачі квитанцій, так що до передачі власне даних файлів ця швидкість відношення не має.

Для кадрів максимальної довжини корисна пропускна спроможність рівна:

Сп = 813 х 1500 х 8 = 9,76 Мбіт/с

що вельми близько до номінальної швидкості протоколу.

Ще раз підкреслимо, що такій швидкості можна досягти тільки у тому випадку, коли двом взаємодіючим вузлам в мережі Ethernet інші вузли не заважають, що буває украй рідко.

При використанні кадрів середнього розміру з полем даних в 512 байт пропускна спроможність мережі складе 9,29 Мбіт/с, що теж достатньо близько до граничної пропускної спроможності в 10 Мбіт/с. Відношення поточної пропускної спроможності мережі до її максимальної пропускної спроможності називається коефіцієнтом використання мережі (network utilizalion).

За відсутності колізій і очікування доступу коефіцієнт використання мережі залежить від розміру поля даних кадру і має максимальне значення 0,982при передачі кадрів максимальної довжини. Очевидно, що в реальній мережі Ethernet середнє значення коефіцієнта використання мережі може значно відрізнятися від цієї величини.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ЧАС ПОДВІЙНОГО ОБОРОТУ ТА РОЗПІЗНАВАННЯ КОНФЛІКТІВ	\|	Формати кадрів технології Ethernet

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.008 сек.