共享式以太網是什么

共享式以太網是什么

　　現如今，網絡的使用已經十分普遍，同時也會有各種各樣的局域網知識出現。比如，共享式以太網是什么。學習啦小編在這里為大家詳細介紹。

　　早期的局域網一般工作在共享方式下。在使用共享式以太網時，會有這樣的感覺：有時候網絡快得如行云流水，有時候卻慢似蝸牛爬行。為什么會有這樣的現象呢?這就得從共享式以太網的工作機制談起了。

　　工作機制

　　共享式以太網(即使用集線器或共用一條總線的以太網)采用了載波檢測多路偵聽(Carries Sense Multiple Access with Collision Detection，簡稱CSMA/CD)機制來進行傳輸控制。

　　1、帶寬共享

　　在局域網中，數據都是以“幀”的形式傳輸的。共享式以太網是基于廣播的方式來發送數據的，因為集線器不能識別幀，所以它就不知道一個端口收到的幀應該轉發到哪個端口，它只好把幀發送到除源端口以外的所有端口，這樣網絡上所有的主機都可以收到這些幀，如圖1所示。這就造成了只要網絡上有一臺主機在發送幀，網絡上所有其他的主機都只能處于接收狀態，無法發送數據。也就是說，在任何一時刻，所有的帶寬只分配給了正在傳送數據的那臺主機。舉例來說，雖然一臺100Mbps的集線器連接了20臺主機，表面上看起來這20臺主機平均分配5Mbps帶寬。但是實際上在任何一時刻只能有一臺主機在發送數據，所以帶寬都分配給它了，其他主機只能處于等待狀態。之所以說每臺主機平均分配有5Mbps帶寬，是指較長一段時間內的各主機獲得的平均帶寬，而不是任何一時刻主機都有5Mbps帶寬。

　　2、沖突檢測/避免機制

　　在基于競爭的以太網中，只要網絡空閑，任何一主機均可發送數據。當兩個主機發現網絡空閑而同時發出數據時，如果同一時間內網絡上有兩臺主機同時發送數據，那么就會產生“碰撞”(Collision)，也稱為“沖突”，如圖2所示。這時兩個傳送操作都遭到破壞，此時CSMA/CD機制將會讓其中的一臺主機發出一個“通道擁擠”信號，這個信號將使沖突時間延長至該局域網上所有主機均檢測到此碰撞。然后，兩臺發生沖突的主機都將隨機等待一段時間后再次嘗試發送數據，避免再次發生數據碰撞的情況。

　　共享式以太網這種“帶寬競爭”的機制使得沖突(或碰撞)幾乎不可避免。而且網絡中的主機越多，碰撞的幾率越大。

　　雖然任何一臺主機在任何一時刻都可以訪問網絡，但是在發送數據前，主機都要偵聽網絡是否堵塞。假如共享式以太網上有一臺主機想要傳輸數據，但是它檢測到網上已經有數據了，那么它必須等一段時間，只有檢測到網絡空閑時，主機才能發送數據。

　　3、帶寬競爭

　　在共享式以太網中，帶寬是如何分配的呢?共享式以太網是一種基于“競爭”的網絡技術，也就是說網絡中的主機將會“盡其所能”地“占用”網絡發送數據。因為同時只能有一臺主機發送數據，所以相互之間就產生了“競爭”。這就好像千軍萬馬過獨木橋一樣，誰能搶占先機，誰就能過去，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的工作機制，但這對于網絡管理有什么意義呢?理解這一機制對于如何保證網絡運行的效率、性能和網絡設計具有重要的意義。

　　1、共享式以太網雖然具有搭建方法簡單、實施成本低(適合用于小型網絡)的優點，但它的缺點是明顯的：如果網絡中的用戶較多時，碰撞的幾率將會大大增大。據實際經驗，當網絡的10分鐘平均利用率超過37%以上，整個網絡的性能將會急劇下降。因此，依據實際的工程經驗，采用100Mbps集線器的站點不宜超過三四十臺，否則很可能會導致網絡速度非常緩慢。而10M共享式以太網目前已不能滿足網絡通信的需求，因此很少使用了。

　　所以，當網絡規模較大時，只有通過采用交換機才能保證每臺主機分配足夠的網絡帶寬。

　　2、在網絡設計中，網絡設備的選型具有決定性的意義。如果選型不當，很可能會導致網絡性能達不到要求，或者造成網絡設備的浪費。由于共享式以太網采用CSMA/CD機制，使得網絡沒有QoS(服務質量)保障。“QoS”的意思是網絡可以給每臺主機分配指定的帶寬，或者至少要達到某一帶寬要求。現在網絡交換機的價格越來越低，與相同級別的集線器的價格相差不大，而性能上的差異卻非常大，因此應盡可能地選購帶寬獨享的交換機，使用交換式以太網，以提高網絡性能