3.3.4 以太网的信道利用率

• 若一个 10mbps 的以太网同时有 10 个站工作，每个站所能发送数据的平均速率并不是 1 mbps
  因为多个站在以太网上同时工作就可能发生碰撞。发生碰撞时信道资源被浪费
  扣除这些浪费，以太网的信道利用率不可能达到 100%

• 信道利用率达不到 100% 的 原因 是 碰撞（冲突）
  碰撞的 根本原因 是以太网只支持 半双工（以太网是局域网的一种，数据链路层上传数据的）

• 一个站发送帧时出现了 碰撞 。经过 一个争用期 2τ 后，可能又出现了碰撞
  经过 若干个争用期 后，一个站发送成功。
  发送帧所需要的时间 T₀ 等于 帧长除以发送速率，成功发送一个帧需要占用信道的时间是 T₀ + τ，多加一个单程端到端时延 τ（在传送完最后一个比特时，这个比特还要在以太网上传播，最长可能需要 τ 的时间长度后以太网媒体才能进入空闲状态，其他站才能发数据）
  

• 参数 α
  以太网单程端到端时延 τ 与 帧的发送时间 T₀ 之比
  提高利用率，就要增加上图中 T₀ 所占的比重，要减小 α（α 越小越好）
  α越大，表示争用期所占的比例越大，每碰撞一次就浪费越多信道资源，利用率越低
  α→0：一发生碰撞，就能立即被检测，并立即停止发送，信道被浪费的时间也会很少

• 如何减小 α
  1、当数据率一定时，以太网连线的长度受到限制（分子 τ 缩小，如双绞线以太网一个网段的最大长度是 100 米）
  2、以太网的帧长不能太短（否则 T₀ 太小，分母太小）

• 当以太网的利用率达到 30% 时就已经处于 重载 的情况，
  此时 很多的网络容量 被碰撞消耗掉了

最后

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