共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)的性能比較

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1、共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)的性能比較作者：學(xué)號(hào)：一實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋容^共享式以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)在不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下的性能。二實(shí)驗(yàn)方法按照“OPNET實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)”中的Lab1和Lab2的要求，完成小規(guī)模及中等規(guī)模兩種場(chǎng)景下共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)的性能比較實(shí)驗(yàn)，使用網(wǎng)絡(luò)模擬軟件OPNET得到相應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)。并通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)兩種場(chǎng)景下的以太網(wǎng)性能進(jìn)行比較。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一:小規(guī)模場(chǎng)景下共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)的性能比較（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)置以一個(gè)小型以太網(wǎng)為模型，該模型采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該網(wǎng)絡(luò)中有5臺(tái)工作主機(jī)，一臺(tái)服務(wù)器，主機(jī)通過(guò)集線器與服務(wù)器相連，采用100BaseT連接。要觀察的數(shù)據(jù)有對(duì)于HT

2、TP協(xié)議的：客戶端的發(fā)送，接受，響應(yīng)時(shí)間，用戶取消連接的狀態(tài)。服務(wù)器的發(fā)送時(shí)間，接受請(qǐng)求的次數(shù)。對(duì)于傳輸層的TCP協(xié)議有：連接終止，延時(shí)和重傳的次數(shù)。具體實(shí)驗(yàn)步驟為：1.啟動(dòng)OPNET建立新的工程和場(chǎng)景:在場(chǎng)景中設(shè)置5個(gè)工作主機(jī)和一個(gè)服務(wù)器，使用集線器或交換機(jī)將他們連接起來(lái)，分別實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟妶D1，2：圖1共享式小規(guī)模以太網(wǎng)17圖2交換式小規(guī)模以太網(wǎng)2.參數(shù)設(shè)置如下圖所示：ApplicationConfig的參數(shù)配置如圖3所示：圖3ApplicationConfig的參數(shù)配置ProfileConfig的參數(shù)配置如圖4所示：17圖4ProfileConfig的參數(shù)配置Works

3、tation節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置如圖5所示：圖5Workstation節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置Server節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置如圖6所示：17圖6Server節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置3.要觀察的數(shù)據(jù)進(jìn)行性能分析，需要在模擬器運(yùn)行時(shí)記錄統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。可以選擇“DES”菜單下的“ChooseIndividualStatistics”選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，如圖7所示：圖7要觀察的數(shù)據(jù)17（二）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1.ClientHttp的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖8所示圖8-1ClientHttp.ObjectResponseTime(seconds)圖8-2ClientHttp.PageResponseTime(seconds)17圖8-3Client

4、Http.TrafficReceived(packets/sec)圖8-4ClientHttp.TrafficSent(packets/sec)17圖8-5ClientHttp.UserCanselledConnections圖8ClientHttp的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)2.ClientTCP的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖9所示：圖9-1TCP.ConnectionAborts17圖9-2TCP.Delay(sec)圖9TCP的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)3.ServerHttp的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖10所示圖10-1ServerHttp.Load（request/sec）17圖10-2ServerHttp.TrafficReceiv

5、e（packet/sec）圖10-3ServerHttp.TrafficSent（packet/sec）4.ServerTCP的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖11所示17圖11-1ServerTCP.ConnectionAborts圖11-2ServerTCPDelay（三）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析1.針對(duì)一個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)（node0）的數(shù)據(jù)分析：(1)http協(xié)議中“PageResponseTime”的數(shù)據(jù)，從圖8.2中可以看出二種設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間都是圍繞著一定的平均值上下波動(dòng)。但使用hub和switch相比而言，hub的響應(yīng)平均響應(yīng)時(shí)間要少，延遲要低，switch則平均響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較高。17(2)http協(xié)議中

6、“.TrafficSent”數(shù)據(jù)，從圖8.4中可以看出曲線呈現(xiàn)鋸齒狀，總體趨勢(shì)明顯一致:由少到多再到少的過(guò)程，達(dá)到峰值后下降。Hub與switch相比僅在少數(shù)地方不同，總體上是一致的(3)Tcp協(xié)議中的“Delay”項(xiàng)，從圖9-2中可以看出使用hub的延遲會(huì)明顯低于使用switch的延遲，總體分布呈現(xiàn)波浪狀，在平均值的上下起伏。2.針對(duì)一個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)（node5）的數(shù)據(jù)分析：（1）http協(xié)議的“trafficreceive”和“trafficsent”的數(shù)據(jù)。從圖10-2和10-3可以看出接受和發(fā)送的數(shù)據(jù)連成一條連續(xù)的曲線，總體呈現(xiàn)鋸齒狀，隨著時(shí)間推移變化不大。平均每秒鐘接受的

7、數(shù)據(jù)包少于1個(gè)。（2）Server的TCP協(xié)議的“Delay”的數(shù)據(jù)。從圖11-2可以看出hub的延遲波動(dòng)比switch的要大，平均的時(shí)延要小。3.小結(jié)：通過(guò)上面的分析可以得出，在小規(guī)模的以太網(wǎng)中，共享式以太網(wǎng)綜合性能比交換式以太網(wǎng)要好一些。在小規(guī)模的以太網(wǎng)中，由于節(jié)點(diǎn)的數(shù)目較少，所以共享式以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)都可以較為順利的進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。但是從上面的圖中可以看出，交換式以太網(wǎng)的傳輸延遲要多一些，這是由于交換式以太網(wǎng)中switch會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝處理，把數(shù)據(jù)包里的MAC地址分