计算机网络——以太网的信道利用率
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以太网的信道被占用的情况
以太网中的参数 a
参数 a 对以太网的要求
以太网的极限信道利用率
小结
以太网的信道被占用的情况
假设 r 是以太网单程端到端传播时延。则争用期长度为 2r ，即端到端传播时
延的两倍。这里假定检测到冲突后不发送干扰信号。一个站在发送帧时出现了冲突。经过一个争用期 2 r后，可能又会冲突。这样
经过若干个争用期后，一个站发送成功了。假定发送帧需要的时间是 T 0 。设帧长为 L (bit)，数据发送速率为 C (bit/s)，则帧的发送时间为 T 0 = L/C (s)。
成功发送一个帧需要占用信道的时间是 T 0 + r，比这个帧的发送时间要多一个单程端到端时延 r。
这是因为当一个站发送完最后一个比特时，这个比特还要在以太网上传播。
在最极端的情况下，发送站在传输媒体的一端，而比特在媒体上传输到另一端所需的时间就是 r。
以太网中的参数 a
要提高以太网的信道利用率，就必须减小 r与 T 0 之比。
a 越大，表明争用期所占的比例增大，每发生一次碰撞就浪费许多信道资源，使得信道利用率明显降低。
参数 a 对以太网的要求
为提高利用率，以太网的参数 a 的值应当尽可能小些。
参数 a 对以太网的要求：
1. 当数据率一定时，应当限制以太网总线的长度，否则 r 的数值会太大。
2. 以太网的帧长不能太短，否则 T 0 的值会太小，使 a 值太大。
以太网的极限信道利用率
在理想化的情况下，以太网上的各站发送数据都不会产生碰撞（显然出现这种理想情况的概率几乎为零，这是以太网信道资源得到充分利用的极限情况），即总线一旦空闲就有某一个站立即发送数据。
发送一帧占用线路的时间是 T 0 +r ，而帧本身的发送时间是 T 0 。于是，我们可计算出理想情况下的极限信道利用率 S max 为：
小结
当网络覆盖范围越大，即端到端时延越大，信道极限利用率越低，即网络性能越差。
端到端时延越大或连接的站点越多，都会导致发生冲突的概率变大，网络性能还会进一步降低。
共享式以太网只能作为一种局域网技术。
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