區域網路吞吐量

將交易整合器(TI)/主機整合伺服器電腦連接到主機系統的 100baseT 替代方案,是目前最受歡迎且最容易取得的方案。 這個主題會說明 100baseT 所提供的頻寬,以及你實際可以開始有效利用的頻寬範圍。

計算 100baseT 的最大值

你可以用以下方式計算 100baseT 乙太網路的理論最大值:

100BASE-T 時脈頻率為 100 MHz,透過 25-MHz 晶體晶振頻率乘以 4 來實現。 編碼是 8/10,意即一個位元組被打包成 10 位元。 因此,你最多只能傳輸 100/10=1000 萬個位元組。 要將此數字轉換為兆位元組每秒(MBps),請以以下方式除以:

10,000,000/(1024*1024)=9.5 MBps

接著是效率的問題。 乙太網路可提供高達90-95% 效率(CSMA-CD)。 每幀最大有效載荷約為 1500 位元組,且有最小的幀間距。 此外,如果你使用半雙工電纜,ACK 封包最終必須使用匯流排,這使得幾乎不可能達到最大效能。

802.2 在乙太網路上的框架格式最大為 1487 位元組,根據使用的乙太網路標準(IEEE 或 DIX)可能為 1484 位元組。 下圖顯示乙太網路上最大 RU 與 BTU 大小。

圖片顯示資料流控制,展示乙太網路上的最大尺寸。
資料流控制顯示乙太網路最大大小:RU 為 1487/1484 位元組,BIU 為 1490/1487 位元組,BTU 為 1496/1493,乙太網路為 1500 位元組

TCP/IP 透過乙太網路的格式為 14 字節乙太網路層 + 20 IP + 20 TCP + 12(TCP 時間戳) + 1448 資料。 每個封包的標頭開銷為 54/66 位元組。 當然,TCP/IP 中還有 ACK 封包,每兩個封包就有一個。 因此,對於兩個資料封包來說,需要三個標頭,其開銷約為 7-8%。

對於 802.2 資料鏈路控制(DLC)流量,確認的頻率由每個端點與其夥伴協商控制。 欲了解更多資訊,請參閱 SNA 通訊調諧。

前述90–95% 效率的吞吐量會受到其他多種因素影響,例如廣播域的大小、區域網路是連接在交換器還是集線器上、共享該區段的伺服器數量可能導致碰撞,以及你的網路是否有其他協定的廣播會消耗部分可用頻寬。

在實驗室測試中,查看一個孤立的交換式 100baseT 局域網中的使用情況,該網段只有少數幾台伺服器,我們應該接近扣除已知損耗後的理論最大值。 TI 能把 LAN 推到最高效能嗎?

測試結果顯示,當傳送 32000 位元組並回傳 32,001 位元組時,若伺服器上資料轉換極少且沒有其他「業務邏輯」或處理與 TI 競爭,TI 仍能將 100baseT 推向接近最大效能。 當然,這是在一個孤立且優化的網路上。 現實世界的骨幹網路必須承受更多開銷,才能避免成為系統的瓶頸。 為了安全起見,100baseT 區域網路的一個審慎設計標準是保持預定負載如下:

  • 對於主要傳輸資料的系統來說,速度不到 4 MBps。

  • 對於具有短互動交易訊息的系統,速度不到 3 MBps。

    設計互動式 LAN 負載至較低的限制的原因是每 MBps 能支援較多的幀數。 遵守這些標準將使高峰區域網路負載設定為區域網路容量的安全50%。

另請參閱

系統規模