以太网和令牌环在轻负载下的性能如何?


以太网是一种在局域网中连接计算机的方式,它是局域网中最常用的计算机互联方法。其基本设计思想是多台计算机可以访问它,并可以随时发送数据。

令牌环也是一种计算机网络技术,用于构建局域网,其中所有站点都以环形拓扑结构连接,并传递一个或多个令牌来获取信道。

以太网

以太网在轻负载下的性能解释如下:

步骤1 - 以太网是一种计算机网络技术,它使用载波侦听多路访问/冲突检测 (CSMA/CD)。

步骤2 - 它主要用于局域网 (LAN)、城域网 (MAN) 和广域网 (WAN)。

步骤3 - 以太网使用总线网络拓扑结构,其中所有节点共享一个公共总线,并且一次只能有一个节点进行通信。

步骤4 - 数据帧包含源地址和目标地址,每个节点都监控总线并复制其寻址的帧。

步骤5 - 以太网的传输速率通常通过同轴电缆为 10 Mbps,尽管某些网络允许 100 Mbps 的比特率。

步骤6 - 发送节点必须等待空闲状态才能传输其消息。它监控总线以确定其是否繁忙。

步骤7 - 当两个站点同时尝试传输时会发生冲突。冲突导致传输的数据损坏,需要重新传输。

步骤8 - 数据丢失和重新传输会降低吞吐量。最坏情况下,过多的冲突会大幅降低吞吐量。

步骤9 - 基于冲突的网络在理论上在低至标称容量 37% 的负载下就会变得不稳定。

步骤10 - 因此,以太网的性能会随着流量的增加而下降。在轻负载下,由于冲突的可能性较小,以太网的吞吐量较高。但是,如果网络流量很大,发生冲突的概率也会很高。因此,以太网在高流量网络中的性能会下降。

令牌环

令牌环在轻负载下的性能解释如下:

步骤1 - 令牌环是一种计算机网络技术,它使用 IEEE 802.5 (ISO 8802.5) 标准,其中多个站点通过传输链路以环形拓扑结构连接。

步骤2 - 数据沿环从源到目标再返回源单向流动。

步骤3 - 想要向目标节点传输数据的发送节点等待令牌。当它获得令牌时,它用数据填充帧,添加源地址和目标地址,并将其发送到下一个节点。

步骤4 - 然后数据帧在网络中循环,直到到达目标节点。到达目标节点后,目标节点将其数据读入其本地内存区域,并在数据帧上标记确认信息。然后它循环回到源节点。

步骤5 - 源节点收到帧后检查它以确定它是否包含确认信息。如果包含,则源节点知道数据帧已正确接收,否则节点没有响应。如果源节点已完成数据传输,则它传输一个新令牌,该令牌可供环上的其他节点使用。

步骤6 - 令牌环非常适合具有大量流量的网络。它的主要优点是它比以太网更好地处理高流量,因为它是一种无冲突协议。在轻负载 (ρ < 0.5) 下,节点可能会比重负载时保持令牌更长时间。在轻负载下,由于等待令牌而增加了延迟,平均延迟为环传播时间的一半。

更新于:2021年9月11日

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