Стандарт третьего поколения в. Олифер Н. Олифер

в 
технологии Ethernet может принимать значения от 0 до 
52,4 
мс 
(51,2 
мкс 
х 2 10).
Если 16 последовательных попыток передачи кадра вызывают коллизию, то передатчик 
должен прекратить попытки и отбросить этот кадр. Описанный алгоритм носит название 
усеченного экспоненциального двоичного алгоритма отсрочки.
Поведение сети Ethernet при значительной нагрузке, когда коэффициент использования 
среды растет и начинает приближаться к 1, в целом соответствует графикам, которые 
были приведены в главе 6 при анализе модели теории очередей. Однако рост времени 
ожидания освобождения среды в сетях Ethernet начинается раньше, чем в данной модели. 
Это происходит из-за того, что в ней не учитывается такая важная особенность Ethernet, 
как коллизии.
Администраторы сетей Ethernet на разделяемой среде руководствовались простым эм­
пирическим правилом — коэффициент использования среды не должен превышать 30 %. 
Для поддержки чувствительного к задержкам трафика сети E thernet (и другие сети на 
разделяемой среде) могут применять только один метод поддержания характеристик 
QoS — 
недогруженный режим работы.
Время оборота и распознавание коллизий
Надежное распознавание коллизий всеми станциями сети является необходимым условием 
корректной работы сети Ethernet. Если какая-либо передающая станция не распознает 
коллизию и решит, что кадр данных передан ею верно, этот кадр будет утерян. Из-за на­
ложения сигналов при коллизии информация кадра исказится, и он будет отбракован при­
нимающей станцией из-за несовпадения контрольной суммы. Скорее всего, не дошедшие 
до получателя данные будут повторно переданы каким-либо протоколом верхнего уровня, 
например транспортным или прикладным, работающим с установлением соединения, либо 
протоколом LLC, если он работает в режиме LLC2. Однако повторная передача сообщения 
протоколами верхних уровней произойдет гораздо позже (иногда по прошествии несколь­
ких секунд), чем повторная передача средствами сети Ethernet, работающей с микросекунд- 
ными интервалами. Поэтому если коллизии не будут надежно распознаваться узлами сети 
Ethernet, то это приведет к заметному снижению полезной пропускной способности сети.
Для надежного распознавания коллизий должно выполняться следующее соотношение:
r min>RTT.
Здесь 
Тт
in — время передачи кадра минимальной длины, a RTT — 
время оборота
, то есть 
время, за которое сигнал, посланный некоторой станцией сети, доходит то точки колли­

---

Ethernet со скоростью 10 Мбит/с на разделяемой среде
317
зии, а затем возвращается к станции-отправителю в уже искаженной коллизией форме. 
В худшем случае сигнал должен пройти дважды между наиболее удаленными друг от 
друга станциями сети.
При выполнении этого условия передающая станция должна успеть обнаружить коллизию, 
которую вызвал переданный ею кадр, еще до того, как она закончит передачу этого кадра.
Очевидно, что выполнение этого условия зависит, с одной стороны, от минимальной длины 
кадра и скорости передачи данных протокола, с другой — от длины кабельной системы 
сети и скорости распространения сигнала в кабеле (для разных типов кабеля эта скорость 
несколько отличается).
Все параметры протокола Ethernet, в том числе минимальный размер кадра, подобраны таким 
образом, чтобы при нормальной работе сети коллизии четко распознавались.
Так, стандарт Ethernet определяет минимальную длину поля данных кадра в 46 байт (что 
вместе со служебными полями дает минимальную длину кадра 64 байт, а вместе с преам­
булой — 72 байт, или 576 бит). Отсюда может быть вычислено ограничение на расстояние 
между станциями. В стандарте Ethernet 10 М бит/с время передачи кадра минимальной 
длины равно 575 битовых интервалов, следовательно, время оборота должно быть меньше 
57,5 мкс. Расстояние, которое сигнал может пройти за это время, зависит от типа кабеля 
и для толстого коаксиального кабеля равно примерно 13 280 метров. Учитывая, что за 
время 57,5 мкс сигнал должен пройти по линии связи дважды, расстояние между двумя 
узлами не должно быть больше 6635 м. В стандарте величина этого расстояния выбрана 
равной 2500 м, что существенно меньше. Это объясняется тем, что повторители, которые 
нужны для соединения 5 сегментов кабеля, вносят задержки в распространение сигнала.
Описанные соображения объясняют выбор минимальной длины поля данных кадра 
в 46 байт. Уменьшение этого значения до 0 привело бы к значительному сокращению 
максимальной длины сети.
Требование 
Tmin
> RTT имеет одно интересное следствие: чем выше скорость протокола, 
тем меньше должна быть максимальная длина сети. Поэтому для Ethernet на разделяемой 
среде при скорости в 100 Мбит/с максимальная длина сети пропорционально уменьшается 
до 250 м, а при скорости в 1 Гбит/с — до 25 м. Эта зависимость наряду с резким ростом за­
держек при повышении загрузки сети говорит еще об одном коренном недостатке метода 
доступа CSM A/CD.