Performance réseau

Performance Ethernet

Le « Working Group » 802.3 de l’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) développe les standards pour les réseaux Ethernet. Un certain nombre de projets actifs focalisent sur des débits différents. Une trame Ethernet standard est constituée des champs suivants :

Frame Part Minimum Frame Size Maximum Frame Size
Inter Frame Gap (96 ns)[1] 12 Bytes 12 Bytes
MAC Preamble (+SFD) 8 Bytes 8 Bytes
MAC Destination Address 6 Bytes 6 Bytes
MAC Source Address 6 Bytes 6 Bytes
MAC Type (or length) 2 Bytes 2 Bytes
Payload (Network PDU) 46 Bytes 1500 Bytes
Check Sequence (CRC) 4 Bytes 4 Bytes
Total Frame Physical Size 84 Bytes 1,538 Bytes

La capacité maximum d’une interface en trames par seconde, ou vitesse, se calcule à l’aide de la formule suivante :

Maximum Number of Frames per Second = \frac{Ethernet Data Rate (bits per second)}{Total Frame Physical Size (bits)}

Si nous prenons le Gigabit Ethernet comme exemple, nous obtenons les performances suivantes :

Maximum Rate with Minimum Frame Size Maximum Rate with Maximum Frame Size
(1) 1,488,095 f/s (2) 81,274 f/s

(1) \frac{1,000,000,000 b/s}{(84 B \times 8 b/B)}

(2) \frac{1,000,000,000 b/s}{(1,538 B \times 8 b/B)}

Pour calculer le débit d’une interface Ethernet, on ne tient pas compte des champs « Inter Frame Gap » et « MAC Preamble » qui ne constituent pas une information qualifiée d’utile. Le champ « Check Sequence » peut être intégré ou pas dans le calcul en fonction de la vision qu’on en a. Dès lors, notre exemple du Gigabit Ethernet devient :

Maximum Gigabit Bandwidth With CRC (4 Bytes) Without CRC
Minimum Frame Size (60 Bytes) (1) 762 Mbps (3) 714 Mbps
Maximum Frame Size (1514 Bytes) (2) 987 Mbps (4) 984 Mbps

(1) 1,488,095 f/s \times (64 B \times 8 b/B)

(2)  81,274 f/s \times (1,518 B \times 8 b/B)

(3) 1,488,095 f/s \times (60 B \times 8 b/B)

(4)  81,274 f/s \times (1,514 B \times 8 b/B)

Le même raisonnement appliqué à la technologie 10 Gigabit Ethernet engendre les chiffres suivants :

Maximum Rate with Minimum Frame Size Maximum Rate with Maximum Frame Size
14,880,952 f/s 812,743 f/s
Maximum 10 Gigabit Bandwidth With CRC (4 Bytes) Without CRC
Minimum Frame Size (60 Bytes) 7.62 Gbps 7.14 Gbps
Maximum Frame Size (1514 Bytes) 9.87 Gbps 9.84 Gbps

La taille d’une trame Ethernet peut être augmentée d’au moins un « Tag Id » de 4 octets du fait de l’utilisation de vlan 802.1Q. Il est également possible d’utiliser une taille de trame plus importante, appelée « Jumbo Frame », pouvant atteindre une taille totale de 9038 octets.


  1. 96 ns pour le Gigabit Ethernet et 9,6 ns pour le 10 Gigabit Ethernet

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Performance Ethernet by Gilbert MOÏSIO is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License, except where otherwise noted.

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