探索半雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)的效率問(wèn)題
探索半雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)的效率問(wèn)題,近來(lái),千兆以太網(wǎng)交換機(jī)受到很多朋友的喜愛(ài),今天就讓我們來(lái)深入的了解一下千兆以太網(wǎng)交換機(jī)的魅力吧!為了解決半雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)的效率問(wèn)題,IEEE又引入了幀突發(fā)這種技術(shù)。
例如:某DTE發(fā)送一個(gè)64 byte幀,MAC將會(huì)在其后加入512-64=448byte的載波擴(kuò)展序列。如果DTE發(fā)送的幀長(zhǎng)度大于512 byte,則MAC不做任何改變。 在載波擴(kuò)展的情況下,解決了半雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)距離覆蓋范圍的問(wèn)題,但引入了一個(gè)新的問(wèn)題:對(duì)于長(zhǎng)度較小的以太網(wǎng)幀的發(fā)送效率降低了。
對(duì)于一個(gè)64byte的幀來(lái)說(shuō),盡管發(fā)送速度較快速以太網(wǎng)增加了10倍,但發(fā)送時(shí)間增加了8倍。這樣的效率并未比快速以太網(wǎng)提高多少,為了解決半雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)的效率問(wèn)題,IEEE又引入了幀突發(fā)這種技術(shù)。
幀突發(fā) 幀突發(fā)的工作方式如下:對(duì)于 DTE發(fā)送的第一個(gè)小于512byte的幀,依然使用載波擴(kuò)展到512byte,但隨后發(fā)送的小于512byte的短幀不再使用載波擴(kuò)展,而是加入96bit的幀間隔序列后連續(xù)發(fā)送短幀,最長(zhǎng)可以突發(fā)到65536位。
這種做法可以成立的原因在于一個(gè)正確配置的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里,如果某個(gè)DTE開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)后,其他 DTE都可以通過(guò)載波監(jiān)聽(tīng)協(xié)議檢測(cè)到其信號(hào)并抑制本身的數(shù)據(jù)發(fā)射。使用了幀突發(fā)的半雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)的效率得到了改善,當(dāng)一個(gè)DTE連續(xù)的突發(fā)64byte幀并突發(fā)持續(xù)65536位時(shí),其效率約為72%。 1.2.2 全雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)MAC層協(xié)議 在全雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)中。
由于每個(gè)千兆以太網(wǎng)交換機(jī)DTE在通信時(shí)獨(dú)占一個(gè)信道,因此不需要考慮以太網(wǎng)的沖突問(wèn)題。自然,全雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)也不受時(shí)間槽長(zhǎng)度的限制,從而也沒(méi)有距離覆蓋范圍的限制。 與半雙工方式相比,全雙工千兆以太網(wǎng)交換機(jī)的MAC層的區(qū)別主要有以下幾點(diǎn):
◆在接受活動(dòng)中幀的發(fā)送不會(huì)被推遲
◆全雙工方式下的沖突指示將被忽略
◆沒(méi)有載波擴(kuò)展,最小幀長(zhǎng)度仍為64字節(jié)
◆沒(méi)有幀突發(fā)
在全雙工交換式以太網(wǎng)中,如果多個(gè)輸人端口同時(shí)向一個(gè)輸出瑞口輸出數(shù)據(jù),那么將會(huì)在輸出端口產(chǎn)生擁塞,這時(shí)一些輸入喘口發(fā)送的幀將會(huì)被丟棄。如果在以太網(wǎng)幀上承載的是TCP /IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包,那么TCP的傳輸機(jī)制會(huì)自動(dòng)重發(fā)被丟棄的數(shù)據(jù)包,可以想象每個(gè)產(chǎn)生了丟包的輸入端口都將重新發(fā)包,引發(fā)新一輪的擁塞和丟包,結(jié)果是導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的吞吐率大幅下降。
為了避免丟包(丟幀)和重發(fā)現(xiàn)象的發(fā)生,IEEE在MAC層引入了802.3x流量控制協(xié)議來(lái)避免丟包現(xiàn)象發(fā)生。 流量控制的原理是當(dāng)千兆以太網(wǎng)交換機(jī)檢測(cè)到發(fā)生擁塞的端口之后,就會(huì)向輸入端口發(fā)送暫停幀,通知其抑制發(fā)送的流量,最后達(dá)到消除擁塞。