Глава 3. Производительность протоколов канального уровня

3.1 Пропускная способность протокола.

Каждый протокол имеет свои особенности, предпочтительные области применения и настраиваемые параметры, что и дает возможность за счет выбора и настройки протокола влиять на производительность и надежность сети. Настройка протокола может включать в себя изменение таких параметров как:

• максимально допустимый размер кадра,

• величины тайм-аутов (в том числе время жизни пакета),

• для протоколов, работающих с установлением соединений - размер окна неподтвержденных пакетов, а также некоторых других.

Существуют номинальная и эффективная пропускные способности протокола.

Под номинальной пропускной способностью обычно понимается битовая скорость передачи данных, поддерживаемая на интервале передачи одного пакета. 

Эффективная пропускная способность протокола - это средняя скорость передачи пользовательских данных, то есть данных, содержащихся в поле данных каждого пакета.

В общем случае эффективная пропускная способность протокола будет ниже номинальной из-за наличия в пакете служебной информации, а также из-за технологических пауз между передачей отдельных пакетов.

Отношение реальной пропускной способности сегмента, канала или устройства к его эффективной пропускной способности называется коэффициентом использования (utilization) сегмента, канала или устройства соответственно.

Эффективная пропускная способность существенно отличается от номинальной пропускной способности протокола, что говорит о необходимости ориентации именно на эффективную пропускную способность при выборе типа протокола для того или иного сегмента сети

Пропускная способность протокола часто измеряется и в количестве кадров, передаваемых в секунду. Понятно, что при измерении пропускной способности в кадрах в секунду, нет смысла разграничивать номинальную и эффективную пропускную способности.

3.2 Время доступа к среде

Важным показателем производительности является время доступа к среде. Оно определяется как логикой самого протокола, так и степенью загруженности сети. Время доступа к среде складывается из номинального времени доступа и времени ожидания доступа. Номинальное время доступа определяется как время доступа к незагруженной среде, когда узел не конкурирует с другими узлами. Номинальное время доступа всегда будет меньше в той среде, где отсутствует ожидание прихода маркер доступа.

Другая составляющая времени доступа к среде - время ожидания - зависит от задержек, возникающих из-за разделения передающей среды между несколькими одновременно работающими станциями. Время ожидания зависит как от алгоритма доступа, так и от степени загруженности среды, причем зависимость времени ожидания от степени загрузки (коэффициента использования) сети для большинства протоколов носит экспоненциальный характер.

а рисунке 2.3 помещены графики зависимости среднего времени ожидания доступа к среде для протоколов Ethernet и TokenRing от коэффициента использования сети. Графики показывают, что при близком общем характере зависимости резкое возрастание времени ожидания наступает в сетях Ethernet гораздо раньше, чем в сетях TokenRing.