以太网吞吐量


系统的吞吐量是指处理任务并生成结果的速度。以太网是一组主要用于局域网 (LAN) 的技术,其主要数据单元是帧。以太网的吞吐量通过在通信信道上传输帧的成功率来衡量。

表示以太网吞吐量的方法有很多种。其中最明确的一种是计算信道效率。信道效率是指信道实际通信的净比特率(每秒比特数)的百分比。假设一个以太网连接的速度为 100 Mbps。但是,实际上每秒传输 80 兆比特的数据。这里,信道效率为 80% 或 0.8。

以太网吞吐量的信道效率公式

让我们假设一个以太网网络有 k 个站点,每个站点在争用时隙期间以概率 p 传输。设 A 为某个站点获得信道的概率。A 的计算公式为:

A = kp (1−p)kp

A 的值在 p = 1/k 时最大。如果可以将无数个站点连接到以太网网络,即 k → ∞,则 A 的最大值为 1/𝑒。

设 Q 为争用周期恰好有 j 个时隙的概率。Q 的计算公式为:

Q = A (1−A)j−1

设 M 为每个争用的平均时隙数。因此,M 的值为:

假设 τ 是传播时间,每个时隙的持续时间为 2τ。因此,平均争用间隔 𝑤 将为 2τ/A。

设 P 为帧传播的时间(秒)。

当多个站点想要发送帧时,信道效率可以计算为:

设 F 为帧的长度,L 为电缆长度,c 为信号传播速度,e 为每帧的争用时隙。根据这些参数计算信道效率:

更新于:2020年7月2日

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