Пропускна здатність FastEthernet

Слід розрізняти корисну та повну пропускну здатність. Під корисною пропускною здатністю розуміється швидкість передачі корисної інформації, обсяг якої завжди дещо менше повної інформації, що передається, так як кожен переданий кадр містить службову інформацію, що гарантує його правильну доставку адресату.

Розрахуємо теоретичну корисну пропускну здатність Fast Ethernet без урахування колізій та затримок сигналу в мережевому обладнанні. Відмінність корисної пропускної спроможності від повної пропускної спроможності залежить від довжини кадру. Так як частка службової інформації завжди одна і та ж, то чим менше загальний розмір кадру, тим вище «накладні витрати». Службова інформація у кадрах Ethernet складає 18 байт (без преамбули та стартового байта), а розмір поля даних кадру змінюється від 46 до 1500 байт. Сам розмір кадру змінюється від 46+18=64 байт до 1500+18=1518 байт. Тому для кадру мінімальної довжини корисна інформація становить лише 46/64=0,72 від загальної інформації, що передається, а для кадру максимальної довжини 1500/1518=0,99 від загальної інформації.
Щоб розрахувати корисну пропускну здатність мережі для кадрів максимального і мінімального розміру, необхідно врахувати різну частоту проходження кадрів. Природно, що чим менше розмір кадрів, тим більше таких кадрів проходитиме по мережі за одиницю часу, переносячи з собою більшу кількість службової інформації. Так, для передачі кадру мінімального розміру, який разом із преамбулою має довжину 72 байти, або 576 біт, знадобиться час, що дорівнює 576 bt, а якщо врахувати міжкадровий інтервал в 96 bt то отримаємо, що період проходження кадрів складе 672 bt. При швидкості передачі 100 Мбіт/с це відповідає часу 6,72 мкс. Тоді частота проходження кадрів, тобто кількість кадрів, що проходять по мережі за 1 секунду, складе 1/6,72 мкс = 148810 кадр/с. При передачі кадру максимального розміру, який разом із преамбулою має довжину 1526 байт або 12208 біт, період прямування становить 12208bt+96 bt=12304bt, а частота кадрів при швидкості передачі 100Мбіт/с складе 1/123,04мкс/8. >Знаючи частоту проходження кадрів f і розмір корисної інформації Vп в байтах, що переноситься кожним кадром, неважко розрахувати корисну пропускну здатність мережі: Пп (біт/с) = Vп · 8 · f. Для кадру мінімальної довжини (46 байт) теоретична корисна пропускна спроможність дорівнює Ппт1 = 148 810 кадр/с = 54,76 Мбіт/с, що становить трохи більше половини від загальної максимальної пропускної спроможності мережі. Для кадру максимального розміру (1500 байт) корисна пропускна здатність мережі дорівнює Ппт2 = 8127 кадр/с = 97,52 Мбіт/с. Таким чином, у мережі Fast Ethernet корисна пропускна здатність може змінюватися в залежності від розміру кадрів, що передаються від 54 ,76 до 97,52 Мбіт/с.

Справа в тому, що комутатори роблять із кожного порту свій окремий домен колізій. Дуплекс можливе тому, що немає боротьби за доступом до середовища, кожен порт у кожному напрямі отримує монопольний доступ кабель. GE, наприклад, взагалі може працювати у режимі без CSMA/CD. А в 10Gb Ethernet його взагалі не передбачено.