Оценка задержки передачи кадров в сетевых адаптерах - page 2

отдельных маршрутов в транспортной системе и компьютерной сети
в целом, выявляя и модернизируя “узкие места” [4]. Обязательным
элементом оконечных узлов компьютерных сетей являются сетевые
адаптеры. В настоящее время как для компьютеров пользователей,
так и для серверов применяются сетевые адаптеры четвертого поколе-
ния, построенные на интегральных схемах ASIC (Application-Specific
Integrated Circuit) и выполняющие большое количество высокоуров-
невых сетевых функций (приоритезация кадров, поддержка агента
удаленного мониторинга, поддержка автоконфигурирования и т.п.). В
серверных вариантах адаптеров используется процессор, разгружаю-
щий центральный процессор компьютеров. Кроме того, для серверов
возможно использование сетевых сопроцессоров [5]. Однако значение
задержек передачи ни на сетевых адаптерах, ни на сетевых сопроцес-
сорах фирмы-производители не указывают. Пропускная способность
и задержка передачи — независимые характеристики [1]. Если сетевой
адаптер клиентского компьютера или сервера работает медленно, то
никакие высокопроизводительные транспортные системы компьютер-
ной сети не смогут снизить время ее реакции и повысить производи-
тельность в целом [6].
Передача пересылаемых пакетов из буфера оперативной памяти
компьютера в аппаратный буфер сетевого адаптера требует временн ´ых
затрат, независимо от наличия у адаптера канала прямого доступа к
памяти (Direct Memory Access, DMA) или отсутствия такового, т.е.
при передаче через общую шину компьютера [5]. Обмен информа-
цией между оперативной памятью и аппаратным буфером адаптера
может осуществляться одновременно с передачей в сегмент инфор-
мации, ранее помещенной в буфер (конвейерная схема обработки ка-
дров). В этой ситуации сложно установить, что принять за задержку
передачи собственно сетевого адаптера, так как до момента поме-
щения в его аппаратный буфер первого байта полезной информации
(в случае IP-пакета — первого байта заголовка) в буфер необходимо
поместить шесть байтов MAC-адреса назначения, шесть байтов MAC-
адреса источника и минимум два байта с размером кадра [1, 2]. Вы-
вод информации в сегмент начинается с последовательной передачи
восьми байтов (преамбула и стартовый байт), а заканчивается переда-
чей дополнительно четырех байтов контрольной суммы и выдержкой
12-байтового межкадрового интервала: если размер передаваемого IP-
пакета составляет
L
p
байтов, то в сегмент передается
L
p
+ 38
бай-
тов, на что необходимо потратить время, соответствующее
8 (
L
p
+ 38)
бит-таймам (bt) принятой технологии передачи информации. Для ка-
налов Fast Ethernet длительность одного бит-тайма составляет 10 нс,
для технологии Gigabit Ethernet — 1 нс. Необходимость измерений с
112 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2014. № 1
1 3,4,5,6,7,8,9,10
Powered by FlippingBook