由图可知,成功发送一个帧需要占用信道的时间是T0 + τ,比这个帧的发送时间要多一个端到端的传播时延τ 。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τ。
参数α与信道利用率:要提高以太网的信道利用率,就必须减少 τ 与T0 之比。在以太网中定了参数α,它是以太网端到端传播时延 τ 与帧的发送时间T0 之比。即α=τ/T0 。
当α趋近于0时,表示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。
当α越大时,表明争用期所占比例增大,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。
所以为提高信道利用率,以太网的参数α的应当尽可能小一些。对以太网参数α的要求是:当数据率一定时,以太网的连线的长度受到限制,否则
τ 的数值会太大。以太网的帧长不能,否则T0 的值会太小,使α值太大。
七、以太网的MAC层
在局域网中,硬件地址又称为物理地址,或MAC地址。802标准所说的"地址"严格地讲应当是每一个站的"名字"或标识符。请注意,如果连接在局域网上的主机或
路由器安装多个适配器,那么这样的的主机或路由器就有多个地址,更准确的说,这种48位的地址应当是某个接口的标识符。
IEEE802标准规定,MAC地址字段可采用6字节(48位)或2字节(16位)这两种中的一种。IEEE的注册管理机构RA负责向厂家分配地址字段6个字节中的前三个字节,
称为组织唯一标识符。地址字段的6个字节中的后三个字节由厂家自行指派,称为扩展唯一标识符,必须保证生产出的适配器没有重复地址。一个地址块可以生产224个
不同的地址,这种48位的地址称为MAC-48,它的通用名称是EUI-48。生产适配器时,6字节的MAC地址已被固化在适配器的ROM,因此MAC地址叫做硬件地址。
单站地址、组地址、广播地址:
IEEE规定地址字段的第一字节的最低位为I/G(Individual/Group)位。
1.当I/G位=0时,地址字段表示一个单站地址。
2.当I/G位=1时,表示组地址,用来进行多播。此时IEEE只分配地址字段前三个字段中的23位。
3.当I/G位分别为0和1时,一个地址块可分别生成223个单站地址和223个组地址。
4.所有48位都为1时,为广播地址。只能作为目标的地址使用。
IEEE规定地址字段第一字节的最低第2位为G/L位,表示Global/Local。
1.当G/L位=0时,是全球管理(保证在全球没有相同的地址),厂商想IEEE购买的OUI都属于全球管理。
2.当G/L位=1时,这时用户可以任意分配网络上的地址。
适配器检查MAC地址:
适配器从网络上每收到一个MAC帧就首先用硬件检查MAC帧中的MAC地址。如果是发往本站的帧则收下,然后再进行其他的处理。否则就将此帧丢弃,不再进行其他处理。
“发往本站的帧”包括以下三种帧:单播帧:(一对一)
广播帧:(一对全体)
多播帧:(一对多)
所有适配器都至少能够识别前两种帧,即能够识别单播地址和广播地址。有的适配器可用编程方法识别多播地址。
只有目的地址才能使用广播地址和多播地址。以混杂方式工作的以太网适配器只要"听到”有帧在以太网上传输就都接收下来。
MAC帧的格式:最常用的MAC帧是以太网DIX Ethernet V2标准格式。