LAN-Durchsatz
Die 100baseT-Alternative zum Verbinden des Transaction Integrator (TI)/Host Integration Server-Computers mit Ihrem Hostsystem ist nicht nur die beliebteste, sondern auch derzeit am meisten verfügbare. In diesem Thema werden die von 100baseT gebotene Bandbreite erläutert und der Anteil dieser Bandbreite, den Sie tatsächlich sofort produktiv nutzen können.
Berechnen des Maximums für 100baseT
Sie können den theoretischen Höchstwert für das 100baseT-Ethernet auf folgende Weise berechnen:
100BASE-T wird mit 100 MHz getaktet, mit einem mit 4 multiplizierten 25-MHz-Kristall. Die Codierung ist 8/10, was bedeutet, dass ein Byte in 10 Bits gepackt wird. Daher können Sie mindestens 100/10 =10 Millionen Bytes pro Sekunde übertragen. Um diese Zahl in Megabytes pro Sekunde (MB/s) zu konvertieren, teilen Sie sie wie folgt:
10.000.000/(1024*1024)=9,5 MB/s
Dann stellt sich die Frage der Effizienz. Ethernet bietet eine Effizienz von bis zu 90 bis 95 % (CSMA-CD). Die maximale Nutzlast beträgt ca. 1.500 Bytes pro Frame und einen minimalen Abstand zwischen den Frames. Wenn Sie die Halbduplexverkabelung verwenden, müssen die ACK-Pakete außerdem früher oder später den Bus verwenden, sodass das Maximum fast unmöglich erreicht werden kann.
Das Frameformat für 802.2 über Ethernet beträgt je nach Verwendung des Ethernet-Standards IEEE oder DIX maximal 1.484 oder 1.487 Bytes. Die folgende Abbildung zeigt die maximale RU- und BTU-Größe bei Übertragung über Ethernet.
Datenflusssteuerung mit maximalen Größen über Ethernet: 1.487/1.484 Bytes für RUs, 1.490/1.487 Bytes für BIU, 1.496/1.493 für BTU und 1.500 Bytes für Ethernet-Daten
Das Format für TCP/IP über Ethernet ist 14-Byte-Ethernet-Schicht+20 IP+20 TCP+12 (TCP-Zeitstempel)+1.448 Daten. Für jedes Paket beträgt der Headermehraufwand 54/66 Bytes. Natürlich gibt es die ACK-Pakete, in TCP/IP jedes zwei Paket. Daher beträgt der Headermehraufwand drei Header für zwei Datenpakete, was etwa 7 bis 8 % ausmacht.
Für 802.2-DLC-Datenverkehr (Data Link Control, Datenverknüpfungssteuerung) wird die bestätigte Frequenz von jedem Ende gesteuert, und dies handelt es mit seinem Partner aus. Weitere Informationen finden Sie unter Optimieren der SNA-Kommunikation.
Bei der zuvor erwähnten Effizienz von 90 bis 95 % wird der Durchsatz durch verschiedene andere Faktoren beeinflusst, z. B. die Größe der Broadcastdomäne, ob sich das LAN auf einem Switch oder einem Hub befindet, die Anzahl der Server, die das Segment gemeinsam nutzen und mögliche Konflikte verursachen, und ob Ihr Netzwerk über andere Protokolle verfügt, deren Übertragungen einen Teil der verfügbaren Bandbreite nutzen können.
Wenn wir uns die LAN-Nutzungsebenen in Labortests auf einem isolierten Switch-100baseT-Gerät mit nur wenigen Servern im Segment ansehen, sollten wir uns dem theoretischen Maximum abzüglich des bekannten Mehraufwands nähern. Kann TI das LAN auf die maximale Leistung pushen?
Die Testergebnisse zeigen, dass TI beim Senden von 32.000 Bytes und dem Empfang von 32.001 Bytes das 100baseT in die Nähe seiner maximalen Leistung bringen kann, wenn nur eine minimale Datenkonvertierung erfolgt und keine andere „Geschäftslogik“ oder Verarbeitung TI auf dem Server Konkurrenz macht. Dies gilt natürlich in einem isolierten optimierten Netzwerk. Das Backbonenetzwerk in der realen Welt muss einen viel größeren Mehraufwand ertragen, ohne für das System zum Engpass zu werden. Um auf der sicheren Seite zu sein, wäre ein sorgfältiges Entwurfskriterium für 100baseT LAN, für folgende Last zu planen:
Weniger als 4 MB/s für Systeme, die hauptsächlich Daten verschieben.
Weniger als 3 MB/s für Systeme mit kurzen interaktiven Transaktionsnachrichten.
Der Grund für das Entwerfen der interaktiven LAN-Last mit einem niedrigeren Grenzwert ist die höhere Anzahl von Frames pro MB/s. Wenn Sie diese Kriterien beachten, wird die LAN-Spitzenlast auf einen sicheren Anteil von 50 % der LAN-Kapazität festgelegt.