視點:千兆以太網交換機發送效率詳解
雖然使用千兆以太網交換機能夠加快發送速度,但發送時間增加了很多,同樣也影響了工作效率,為了解決半雙工千兆以太網交換機的效率問題,IEEE又引入了幀突發這種技術。例如:某DTE發送一個64 byte幀,MAC將會在其后加入512-64=448byte的載波擴展序列。如果DTE發送的幀長度大于512 byte,則MAC不做任何改變。 在載波擴展的情況下,解決了半雙工千兆以太網交換機距離覆蓋范圍的問題,但引入了一個新的問題:對于長度較小的以太網幀的發送效率降低了。
對于一個64byte的幀來說,盡管發送速度較快速以太網增加了10倍,但發送時間增加了8倍。這樣的效率并未比快速以太網提高多少,為了解決半雙工千兆以太網交換機的效率問題,IEEE又引入了幀突發這種技術。
幀突發 幀突發的工作方式如下:對于 DTE發送的第一個小于512byte的幀,依然使用載波擴展到512byte,但隨后發送的小于512byte的短幀不再使用載波擴展,而是加入96bit的幀間隔序列后連續發送短幀,最長可以突發到65536位。
這種做法可以成立的原因在于一個正確配置的網絡環境里,如果某個DTE開始發送數據后,其他 DTE都可以通過載波監聽協議檢測到其信號并抑制本身的數據發射。使用了幀突發的半雙工千兆以太網交換機的效率得到了改善,當一個DTE連續的突發64byte幀并突發持續65536位時,其效率約為72%。 1.2.2 全雙工千兆以太網交換機MAC層協議 在全雙工千兆以太網交換機中。
由于每個千兆以太網交換機DTE在通信時獨占一個信道,因此不需要考慮以太網的沖突問題。自然,全雙工千兆以太網交換機也不受時間槽長度的限制,從而也沒有距離覆蓋范圍的限制。 與半雙工方式相比,全雙工千兆以太網交換機的MAC層的區別主要有以下幾點:
◆在接受活動中幀的發送不會被推遲
◆全雙工方式下的沖突指示將被忽略
◆沒有載波擴展,最小幀長度仍為64字節
◆沒有幀突發
在全雙工交換式以太網中,如果多個輸人端口同時向一個輸出瑞口輸出數據,那么將會在輸出端口產生擁塞,這時一些輸入喘口發送的幀將會被丟棄。如果在以太網幀上承載的是TCP /IP協議的數據包,那么TCP的傳輸機制會自動重發被丟棄的數據包,可以想象每個產生了丟包的輸入端口都將重新發包,引發新一輪的擁塞和丟包,結果是導致網絡的吞吐率大幅下降。
為了避免丟包(丟幀)和重發現象的發生,IEEE在MAC層引入了802.3x流量控制協議來避免丟包現象發生。 流量控制的原理是當千兆以太網交換機檢測到發生擁塞的端口之后,就會向輸入端口發送暫停幀,通知其抑制發送的流量,最后達到消除擁塞。