La carga útil mínima de la trama es de 46 bytes (dictada por el tiempo de ranura de la arquitectura LAN Ethernet). La velocidad de cuadro máxima se logra mediante un único nodo de transmisión que, por lo tanto, no sufre colisiones. Esto implica una trama que consta de 72 bytes (consulte la tabla anterior) con un espacio entre cuadros de 9.6 µs (correspondiente a 12 bytes a 10 Mbps). El período total utilizado (medido en bits) corresponde a 84 bytes.
Parte del marco
Marco de tamaño mínimo
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Brecha entre cuadros (9.6 µs)
12 bytes
Preámbulo MAC (+ SFD)
8 bytes
Dirección de destino MAC
6 bytes
Dirección de origen MAC
6 bytes
Tipo de MAC (o longitud)
2 bytes
Carga útil (PDU de red)
46 bytes
Secuencia de verificación (CRC)
4 bytes
Tamaño físico total del cuadro
84 bytes
Cálculo del número de períodos de bits ocupados por el tamaño más pequeño de trama Ethernet
El número máximo de fotogramas por segundo es:
Velocidad de datos de Ethernet (bits por segundo) / Tamaño físico de trama total (bits)
= 10 000 0000 / (84 x 8)
= 14 880 fotogramas por segundo.
En la práctica, esto excede la capacidad de reenvío de muchos enrutadores y puentes (generalmente 1000 de tramas por segundo). Sin embargo, esto no suele ser una preocupación, ya que la mayoría de las redes Ethernet transportan paquetes con un rango de longitudes y generalmente transmiten una proporción significativa de cuadros de tamaño máximo (la velocidad máxima de transmisión de cuadros de tamaño máximo es de solo 812 cuadros por segundo). Si la capacidad de reenvío se excede momentáneamente debido a una gran cantidad de tramas pequeñas, el puente / enrutador simplemente descartará las tramas sobrantes que no puede procesar (esto está permitido, ya que Ethernet proporciona solo un mejor servicio de capa de enlace de esfuerzo).
Ejemplo 2: Calcular el rendimiento máximo del servicio de capa de enlace proporcionado por Ethernet
La carga útil máxima de la trama es de 1500 Bytes, esto ofrecerá el mayor rendimiento, cuando las tramas son transmitidas por un solo nodo en la red (es decir, no hay colisiones) Para calcular el rendimiento proporcionado por la capa de enlace, primero se debe calcular el máximo velocidad de fotogramas para este tamaño de fotograma.
Parte del marco
Marco de tamaño máximo
Brecha entre cuadros (9.6 µs)
12 bytes
Preámbulo MAC (+ SFD)
8 bytes
Dirección de destino MAC
6 bytes
Dirección de origen MAC
6 bytes
Tipo de MAC (o longitud)
2 bytes
Carga útil (PDU de red)
1500 bytes
Secuencia de verificación (CRC)
4 bytes
Tamaño físico total del cuadro
1538 bytes
Cálculo del número de períodos de bits ocupados por el mayor tamaño de trama Ethernet
La trama más grande consta de 1526 bytes (consulte la tabla anterior) con un espacio entre cuadros de 9.6 µs (correspondiente a 12 bytes a 10 Mbps). Por lo tanto, el período total utilizado (medido en bits) corresponde a 1538 bytes.
La velocidad de fotogramas máxima es:
Velocidad de datos de Ethernet (bits por segundo) / Tamaño físico de trama total (bits)
= 812.74 cuadros por segundo
El rendimiento de la capa de enlace (es decir, el número de bits de carga útil transferidos por segundo) es:
Velocidad de fotogramas x tamaño de la carga útil de fotogramas (bits)
= 812,74 x (1500 x 8)
= 9 752 880 bps.
Esto representa una eficiencia de rendimiento del 97,5%.
Ejemplo 3: un nodo transmite tramas de 100 bytes a 10 tramas por segundo, otro transmite tramas de 1000 bytes a 2 tramas por segundo, calcule la utilización de la LAN Ethernet.
La utilización es el porcentaje de tiempo que el enlace físico transmite datos. Este cálculo supondrá que las transmisiones no colisionan. (Es posible que sea necesario revisar esto si la utilización es superior a aproximadamente el 10%).
La carga útil máxima de trama es de 1500 Bytes, esto ofrecerá el mayor rendimiento. Para calcular el rendimiento proporcionado por la capa de enlace, primero se debe calcular la velocidad máxima de cuadros para este tamaño de cuadro.
Parte del marco
Marco 1
Marco 2
Brecha entre cuadros (9.6 µs)
12 bytes
12 bytes
Preámbulo MAC (+ SFD)
8 bytes
8 bytes
Dirección de destino MAC
6 bytes
6 bytes
Dirección de origen MAC
6 bytes
6 bytes
Tipo de MAC (o longitud)
2 bytes
2 bytes
Carga útil (PDU de red)
100 bytes
1000 bytes
Secuencia de verificación (CRC)
4 bytes
4 bytes
Tamaño físico total del cuadro
138 bytes
1038 bytes
Cálculo del número de períodos de bits ocupados por el mayor tamaño de trama Ethernet
Los dos cuadros ocupan respectivamente un período correspondiente a 138 bytes y 1038 bytes (incluido el espacio entre cuadros de 9,6 µs). Por lo tanto, el número total de bits que se utilizan en 1 segundo es:
(Tamaño de fotograma 1 x Velocidad de fotogramas 1) + (Tamaño de fotograma 2 x Velocidad de fotogramas 2)
= (138 x 8 x 10) + (1038 x 8 x 2)
= 27648 bits
Esto representa una utilización de:
(27648/10 000 0000) x 100
= 0.28%
(NB 0.28% << 10%, por lo tanto, era permisible descuidar el efecto de las colisiones).
