36、以太网网络性能优化与高速以太网技术解析

以太网网络性能优化与高速以太网技术解析

1. 避免数据包冲突

以太网是一种基带网络，它通过物理电缆提供单一通信通道，因此同一时间只能有一个设备传输数据。就像进入私人住宅的单条电话线，同一时间只能有一人通话，若多人想通话则需轮流进行。

1.1 CSMA/CD 协议

以太网设备采用载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）方法轮流传输信息包。在发送数据包前，设备会先监听网络，判断是否有其他设备正在传输。若线路空闲，设备开始发送数据包，同时继续监听是否有其他设备也开始发送（即冲突）。
当两个设备同时检测到网络空闲并同时发送数据包时，就会发生冲突。由于同一时间只能有一个设备传输，两个设备都必须后退并尝试重新传输。重传算法要求每个设备等待随机时间，这样它们很可能在不同时间重试，第二个设备会感知到网络繁忙，等待数据包传输完成。若两个设备同时（或几乎同时）重试，会再次冲突，此过程会重复，直到数据包无冲突地进入网络，或连续发生 16 次冲突后数据包被放弃。

1.2 冲突对网络性能的影响

冲突的数量和频率对网络性能有显著影响，且通常取决于网络上运行的应用程序和协议。在很多情况下，50%的冲突率不会导致明显的吞吐量下降。若网络速度变慢且冲突百分比高，用户可尝试用网桥或路由器分割网络，看性能是否改善。
另一种减少冲突的方法是减少网络段上的设备数量，可通过将网段分成两部分，并在中间放置网桥或路由器来实现。

1.3 延迟冲突

延迟冲突是指两个设备同时传输，但由于布线错误（最常见的是网络段过长或设备间中继器过多），两个设备都未检测到冲突。这是因为信号从网络一端传播到另一端的时间比将整个数据包放到