Ethernet Наследия - Использование Концентраторов
В предыдущих статьях описывалось, как классический Ethernet использует разделяемую среду и основанное на конкуренции управление доступом к среде. Классический Ethernet использует концентраторы, чтобы соединять узлы в сегменте LAN. Концентраторы не выполняют какой-либо разновидности фильтрации трафика. Вместо этого концентратор передает все биты на каждое устройство, соединенное с концентратором. Это вынуждает все устройства в LAN совместно использовать полосу пропускания носителя.
Кроме того, эта классическая реализация Ethernet часто приводит к частому возникновению коллизий в LAN. Из-за этих проблем производительности данный тип Ethernet LAN мало используется в нынешних сетях. Реализации Ethernet, использующих концентраторы, теперь обычно применяются только в небольших LAN или в LAN с низкими требованиями к полосе пропускания.
Совместное использование носителя устройствами создает существенные проблемы, когда сеть начинает расти. Рисунок иллюстрирует некоторые из проблем, представленных здесь.
Масштабируемость
В сети с концентраторами есть предел на величину пропускной способности, которую могут совместно использовать устройства. С каждым устройством, добавляемым к разделяемой среде, средняя пропускная способность, доступная каждому устройству, уменьшается. С каждым увеличением количества устройств на носителе производительность ухудшается.
Задержка
Сетевая задержка является количеством времени, которое требуется сигналу, чтобы достигнуть всех мест назначения на носителе. Каждый узел в основанной на концентраторе сети должен ожидать возможности передать, чтобы избежать коллизий. Задержка может значительно увеличиться, когда расстояние между узлами расширяется. На задержку также влияет задержка передачи сигнала через носитель, а также задержка, добавленная обработкой сигналов на концентраторах и повторителях. Увеличение длины носителей или числа концентраторов и повторителей, соединенных с сегментом, приводит к увеличению задержки. С большей задержкой более вероятно, что узлы не будут получать начальные сигналы, таким образом увеличивая количество коллизий в сети.
Сетевой Отказ
Поскольку классический Ethernet совместно использует носитель, любое устройство в сети может потенциально вызвать проблемы для других устройств. Если какое-либо устройство, соединенное с концентратором, генерирует вредный трафик, может пострадать передача для всех остальных устройств на носителе. Этот вредный трафик может произойти из-за неправильных настроек скорости или полного дуплекса на NIC.
Коллизии
Согласно CSMA/CD, узел не должен отправлять пакет, если в сети присутствует трафик. Если два узла отправляют пакеты одновременно, происходит коллизия и пакеты теряются. Затем оба узла отправляют сигнал наличия конфликта, ожидают случайное количество времени, и ретранслируют свои пакеты. Любую часть сети, где пакеты от двух или более узлов могут столкнуться друг с другом, считают доменом коллизий. Сеть с бОльшим числом узлов на том же самом сегменте имеет бОльший домен коллизий и обычно имеет больше трафика. Как только количество трафика в сети увеличивается, растет и вероятность увеличения числа коллизий.
Коммутаторы предоставляют альтернативу основанной на конкуренции среде классического Ethernet.
Далее: Тестирование Локальной Сети