共享式以太網(wǎng)是什么

　　現(xiàn)如今，網(wǎng)絡(luò)的使用已經(jīng)十分普遍，同時(shí)也會(huì)有各種各樣的局域網(wǎng)知識(shí)出現(xiàn)。比如，共享式以太網(wǎng)是什么。學(xué)習(xí)啦小編在這里為大家詳細(xì)介紹。

　　早期的局域網(wǎng)一般工作在共享方式下。在使用共享式以太網(wǎng)時(shí)，會(huì)有這樣的感覺：有時(shí)候網(wǎng)絡(luò)快得如行云流水，有時(shí)候卻慢似蝸牛爬行。為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象呢?這就得從共享式以太網(wǎng)的工作機(jī)制談起了。

　　工作機(jī)制

　　共享式以太網(wǎng)(即使用集線器或共用一條總線的以太網(wǎng))采用了載波檢測(cè)多路偵聽(Carries Sense Multiple Access with Collision Detection，簡(jiǎn)稱CSMA/CD)機(jī)制來(lái)進(jìn)行傳輸控制。

　　1、帶寬共享

　　在局域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)都是以“幀”的形式傳輸?shù)摹９蚕硎揭蕴W(wǎng)是基于廣播的方式來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)的，因?yàn)榧€器不能識(shí)別幀，所以它就不知道一個(gè)端口收到的幀應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)端口，它只好把幀發(fā)送到除源端口以外的所有端口，這樣網(wǎng)絡(luò)上所有的主機(jī)都可以收到這些幀，如圖1所示。這就造成了只要網(wǎng)絡(luò)上有一臺(tái)主機(jī)在發(fā)送幀，網(wǎng)絡(luò)上所有其他的主機(jī)都只能處于接收狀態(tài)，無(wú)法發(fā)送數(shù)據(jù)。也就是說，在任何一時(shí)刻，所有的帶寬只分配給了正在傳送數(shù)據(jù)的那臺(tái)主機(jī)。舉例來(lái)說，雖然一臺(tái)100Mbps的集線器連接了20臺(tái)主機(jī)，表面上看起來(lái)這20臺(tái)主機(jī)平均分配5Mbps帶寬。但是實(shí)際上在任何一時(shí)刻只能有一臺(tái)主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)，所以帶寬都分配給它了，其他主機(jī)只能處于等待狀態(tài)。之所以說每臺(tái)主機(jī)平均分配有5Mbps帶寬，是指較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的各主機(jī)獲得的平均帶寬，而不是任何一時(shí)刻主機(jī)都有5Mbps帶寬。

　　2、沖突檢測(cè)/避免機(jī)制

　　在基于競(jìng)爭(zhēng)的以太網(wǎng)中，只要網(wǎng)絡(luò)空閑，任何一主機(jī)均可發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)兩個(gè)主機(jī)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空閑而同時(shí)發(fā)出數(shù)據(jù)時(shí)，如果同一時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)上有兩臺(tái)主機(jī)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，那么就會(huì)產(chǎn)生“碰撞”(Collision)，也稱為“沖突”，如圖2所示。這時(shí)兩個(gè)傳送操作都遭到破壞，此時(shí)CSMA/CD機(jī)制將會(huì)讓其中的一臺(tái)主機(jī)發(fā)出一個(gè)“通道擁擠”信號(hào)，這個(gè)信號(hào)將使沖突時(shí)間延長(zhǎng)至該局域網(wǎng)上所有主機(jī)均檢測(cè)到此碰撞。然后，兩臺(tái)發(fā)生沖突的主機(jī)都將隨機(jī)等待一段時(shí)間后再次嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)，避免再次發(fā)生數(shù)據(jù)碰撞的情況。

　　共享式以太網(wǎng)這種“帶寬競(jìng)爭(zhēng)”的機(jī)制使得沖突(或碰撞)幾乎不可避免。而且網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)越多，碰撞的幾率越大。

　　雖然任何一臺(tái)主機(jī)在任何一時(shí)刻都可以訪問網(wǎng)絡(luò)，但是在發(fā)送數(shù)據(jù)前，主機(jī)都要偵聽網(wǎng)絡(luò)是否堵塞。假如共享式以太網(wǎng)上有一臺(tái)主機(jī)想要傳輸數(shù)據(jù)，但是它檢測(cè)到網(wǎng)上已經(jīng)有數(shù)據(jù)了，那么它必須等一段時(shí)間，只有檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，主機(jī)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　3、帶寬競(jìng)爭(zhēng)

　　在共享式以太網(wǎng)中，帶寬是如何分配的呢?共享式以太網(wǎng)是一種基于“競(jìng)爭(zhēng)”的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也就是說網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)將會(huì)“盡其所能”地“占用”網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。因?yàn)橥瑫r(shí)只能有一臺(tái)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，所以相互之間就產(chǎn)生了“競(jìng)爭(zhēng)”。這就好像千軍萬(wàn)馬過獨(dú)木橋一樣，誰(shuí)能搶占先機(jī)，誰(shuí)就能過去，否則就只能等待了。

　　存在的問題

　　通過以上講解，我們了解了共享式以太網(wǎng)的工作機(jī)制，但這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理有什么意義呢?理解這一機(jī)制對(duì)于如何保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的效率、性能和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)具有重要的意義。

　　1、共享式以太網(wǎng)雖然具有搭建方法簡(jiǎn)單、實(shí)施成本低(適合用于小型網(wǎng)絡(luò))的優(yōu)點(diǎn)，但它的缺點(diǎn)是明顯的：如果網(wǎng)絡(luò)中的用戶較多時(shí)，碰撞的幾率將會(huì)大大增大。據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的10分鐘平均利用率超過37%以上，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能將會(huì)急劇下降。因此，依據(jù)實(shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)，采用100Mbps集線器的站點(diǎn)不宜超過三四十臺(tái)，否則很可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)速度非常緩慢。而10M共享式以太網(wǎng)目前已不能滿足網(wǎng)絡(luò)通信的需求，因此很少使用了。

　　所以，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，只有通過采用交換機(jī)才能保證每臺(tái)主機(jī)分配足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

　　2、在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型具有決定性的意義。如果選型不當(dāng)，很可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)不到要求，或者造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的浪費(fèi)。由于共享式以太網(wǎng)采用CSMA/CD機(jī)制，使得網(wǎng)絡(luò)沒有QoS(服務(wù)質(zhì)量)保障。“QoS”的意思是網(wǎng)絡(luò)可以給每臺(tái)主機(jī)分配指定的帶寬，或者至少要達(dá)到某一帶寬要求?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的價(jià)格越來(lái)越低，與相同級(jí)別的集線器的價(jià)格相差不大，而性能上的差異卻非常大，因此應(yīng)盡可能地選購(gòu)帶寬獨(dú)享的交換機(jī)，使用交換式以太網(wǎng)，以提高網(wǎng)絡(luò)性能