信道利用率

以太网的信道利用率
下面我们讨论一下以太网的信道利用率。
假定一个 10Mbit/s 以太网同时有 10 个站在工作，那么每一个站所能发送数据的平均速率似乎应当是总数据率的十分之一。其实不然，
因为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%
二，以太网的信道被占用的情况。一个站在发送帧时出现了碰撞。经过个争用期 2τ后(τ是以太网单程端到端传播时延)，可能又出现了碰撞。这样经过若干个争用期后，一个站就发送成功了。假定发送帧需要的时间是T0。它等于帧长(bit)除以发送速率(10 Mbit/s)。
成功发送一个帧需要占用信道的时间是T0+τ。
要提高以太网的信道利用率，就必须减小τ与 To 之比。在以太网 定义了参数a，它是以太网单程端到端时延与帧的发送时间 T0之比:a=τ/T0
当 a→0 时，表示只要一发生碰撞，就立即可以检测出来，并立即停止发送，因而信道资源被浪费的时间非常非常少。
参数a越大，表明争用期所占的比例越大，这就使每发生一次碰撞就浪费了不少的信道资源，使得信道利用率明显降低。因此，以太网的参数a的值应当尽可能小些。
现在考虑一种理想化的情况。假定以太网上的各站发送数据都不会产生碰撞。(已经不是CSMA/CD，而是需要使用一种特殊的调度方法)，并且能够非常有效地利用网络的传输资源，即总线一旦空闲就有某一个站立即发送数据。这样，发送一帧占用线路的时间 均为 是To+τ，而帧本身的发送时间是 To。于是我们可计算出极限信道利用率
Smax为: To/To+τ=1/1+a
虽然实际的以太网不可能有这样高的极限信道利用率，但指出了只有当参数a远小于1 才能得到尽可能高的极限信道利用率。反之，若参数 a远大于1(即每发生一次碰撞，就要浪费相对较多的传输数据的时间)，则极限信道利用率就远小于1，而这时实际的信道利用率就更小了。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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