1、使用集线器的星形拓扑

传统以太网最初是使用粗同轴电缆，后来演进到使用比较便宜的细同轴电缆，最后发展为使用更便宜和更灵活的双绞线。采用双绞线的以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器 (hub)。

星形以太网10BASE-T 

 1990年，IEEE制定出星形以太网 10BASE-T 的标准 802.3i。 

使用无屏蔽双绞线，采用星形拓扑。每个站需要用两对双绞线，分别用于发送和接收。双绞线的两端使用RJ-45插头。 集线器使用了大规模集成电路芯片，因此集线器可靠性提高。10BASE-T的通信距离稍短，每个站到集线器的距离不超过100 m。

这种10 Mbit/s 速率的无屏蔽双绞线星形网的出现， 既降低了成本，又提高了可靠性。 具有很高的性价比。10BASE-T双绞线以太网的出现，是局域网发展史 上的一个非常重要的里程碑，它为以太网在局域网 中的统治地位奠定了牢固的基础。

从此以太网的拓扑就从总线形变为更加方便的星形网络，而以太网也就在局域网中占据了统治地位。

集线器的一些特点 

(1) 集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作，因此整个系统仍然像一个传统的以太网那样运行。使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是CSMA/CD协议，并共享逻辑上的总线。

(2)集线器很像一个多接口的转发器。

(3) 集线器工作在物理层。每个端口仅转发比特， 不检测碰撞。

(4) 集线器采用了专门的芯片，进行自适应串音回波抵消，减少了近端串音。

2、以太网的信道利用率 

多个站在以太网上同时工作就可能会发生碰撞。当发生碰撞时，信道资源实际上是被浪费了。因此， 当扣除碰撞所造成的信道损失后，以太网总的信道利用率并不能达到100%。

假设t是以太网单程端到端传播时延。则争用期长度为 2t ，即端到端传播时延的两倍。检测到碰撞后不发送干扰信号。 设帧长为L(bit)，数据发送速率为C (bit/s)，则帧的发送时间为 T0 = L/C (s)。

一个站在发送帧时出现了碰撞。经过一个争用期 2t后，可能又出现了碰撞。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T0。

注意到，成功发送一个帧需要占用信道的时间是 T0 + t ，比这个帧的发送时间要多一个单程端到端时延t 。

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是t。

要提高以太网的信道利用率，就必须减小t与T0 之比。 在以太网中定义了参数 α，它是以太网单程端到端时延t与帧的发送时间 T0 之比：

α →0，表示一发生碰撞就立即可以检测出来， 并立即停止发送，因而信道利用率很高。

α 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。

为提高利用率，以太网的参数a的值应当尽可能小些。

对以太网参数 α的要求是： 1、当数据率一定时，以太网的连线的长度受到限制，否则 t的数值会太大。 2、以太网的帧长不能太短，否则T0 的值会太小，使α值太大。

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（这显然已经不是 CSMA/CD，而是需要使用一种特殊的调度方法），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 T0 +t ，而帧本身的发送时间是T0。于是我们可计算出理想情况下的极限信道利用率 Smax 为：

只有当参数a远小于1才能得到尽可能高的极限信道利用率。据统计，当以太网的利用率达到30%时就已经处于重载的情况。很多的网络容量被网上的碰撞消耗掉了。

最后

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