vk_logo twitter_logo facebook_logo googleplus_logo youtube_logo telegram_logo telegram_logo

Техническая причина неравномерности скорости передачи данных или «100%-ная гарантия только у шарлатанов»

Дата публикации: 20.08.2014
Количество просмотров: 3985

Для современных сетей передачи данных используется технология Ethernet (конкретно используется Fast Ethernet 100Base-TX с пропускной способностью 100Мбит/сек). Скорость передачи по этой технологии сильно зависит от размера блока данных – пакета и соответственно от элементарного блока данных, которым оперирует стандарт – кадра.

Согласно стандарту IEEE 802.3u (принят 26 октября 1995) для Fast Ethernet передача 1 бита информации занимает 10нс или 0,01мкс. Межкадровый интервал равен 0,96мкс=0,96∙10-6 сек. Объём служебной информации равен 26 байтам: 8 байт преамбула, 6 байт MAC-адрес отправителя (SA), 6 байт MAC-адрес получателя (DA), 2 байта – идентификатор верхнего протокола (IP), 4 байта контрольной суммы (CRC).

Минимальный полезный объем данных в пакете – 46 байт (даже если в пакете меньше полезной информации минимально используется этот объём) при размере кадра 72 байта (46 байт данных + 26 байт служебной информации) = 576 бит. Для передачи такого объема информации необходимо 576∙0,01=5,76 мкс=5,76∙10-6 сек. Поэтому в в идеальном случае (пакеты не искажаются и не теряются) формируется 1/(0,96∙10-6+5,76∙10-6)=148809 кадров/сек. Полезный объем передаваемой информации (потребительская информация) 46∙148809∙8=54761712 бит/сек =54,76 Мбит/сек. Таким образом полоса пропускания 100Мбит/сек используется чуть более чем наполовину (54%).

Максимальный полезный объем данных в пакете – 1500 байт при размере кадра 1526 байт (12208 бит). Формируется 1/(0,96∙10-6+12208∙0,01∙10-6)=8127 кадров. Полезный объем передаваемой информации (потребительская информация) 1500∙8127∙8= 97524000 бит/сек=97,52 Мбит/сек , т.е. полоса пропускания 100Мбит/сек используется почти полностью (98%).

Различное ПО использует различные размеры пакетов. Чаще всего объем пакетов динамически меняется в зависимости от потребности. Средний объём кадра составляет (1526+72)/2=799 байт=6392 бит с полезной нагрузкой 799-26=773 байт. Что соответствует 1/(0,96∙10-6+6392∙0,01∙10-6)=15413 кадр/сек; 15413∙773∙8=95313992 бит/сек = 95,31 Мбит/сек.

Поэтому, в зависимости от потребности программного обеспечения, скорость доступа даже в идеальных условиях может варьироваться от 54% до 98% от максимальной и в среднем составляет 95%.

Аналогичны выводы верны для всех случаев, когда используется технология Ethernet.
Примечание: для оптоволоконных сетей также используется технология Ethernet.

От редакции: если у вас есть чем поделиться с коллегами по отрасли, приглашаем к сотрудничеству
Ссылка на материал, для размещения на сторонних ресурсах
/user/notes/25961/tehnicheskaya-prichina-neravnomernosti-skorosti-peredachi-dannyih-ili-100-naya-garantiya-tolko-u-sharlatanov-.html

Обсудить на форуме

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Зарегистрироваться