数据通信江湖门派众多,其中短兵武功——局域网络,在80年代的上古时期,分为剑宗与气宗。
气宗讲究修炼真气,在气宗看来,真气不可外泄,因此通信网络必须成环。修炼武功之前,先需要具备足够的真气资源,因此,发送数据之前,需先确认接收端拥有足够的缓冲区。气宗的代表IBM等,聚首论剑大会,制定了气宗剑法标准——IEEE 802.5,起名曰:令牌环。
剑宗讲究唯快不破,在剑宗看来,只需要尽力而为即可,弟子(网络中终端)可共用场地(传输线路)修炼(发送数据)。弟子们需要静待无人出剑(载波侦听)时,方可有一人出剑。由于场地有限,只允许一人出剑(半双工)。一人出剑时,其他人均需退避。一旦剑气发生碰撞(数据包碰撞),则大家均需要退避等待。剑宗由于节约场地(共用传输线路),容易修炼(成本低廉),受到普遍欢迎,并被CISCO,3COM,Xerox等业界翘楚共同拥立标准——IEEE 802.3,起名曰:以太网。
进入新世纪以来,气宗在与剑宗的争斗中日渐不支,以太网大有一统江湖之势。2003年,江湖风云突变,华山派横空出世,继承了各江湖派别的优秀基因,迅速成为剑宗代表。此是后话,暂且按下不表……
话说1983年,IEEE 802.3标准初定之时,订立的以太网标准为:
- 剑身长度(以太网数据包包长)不超过1500字节,不小于60字节;
- 剑尖(包头)为14字节;
- 每剑需要有剑柄用以确定剑的合法性(校验码),长度4字节;
- 出剑前需要静观一段时间,这段时间和96字节的出剑时间相等;
- 一旦有弟子出剑,需要先呼喊暗号“AA”七次作为前导码,然后呼喊暗号“AB”作为起始码;
在剑谱上的图示就是:
我们可以看出,在IEEE 802.3以太网标准中,
每两个数据包之间需要等待96bit传输时间的载波侦听时间,然后发送56bit的前导码和8bit的起始码(0xAAAA AAAA AAAA AAAB)。最短数据包为64Byte = 512bit。实际上,最小数据包占用的信道时间是 512 96 64 = 672bit。
随着剑宗发展壮大,修炼武功的弟子越来越多。师父发现,由于同一场地(冲突域)中,同一时间只能有一人出剑(半双工),修炼效率大大降低。
半双工以太网属于总线结构,各终端虽然可以通过Hub形成物理上的星型组网,但由于Hub仅仅是物理中介设备,无法隔离冲突域,在Hub上的终端数量超过10个,丢包明显增加。
因此,剑宗盟主3COM做出了一个在江湖上掀起腥风血雨的决定——
且看明日分解。