以太网信道利用率解析：碰撞重传与发送时间

《以太网的信道利用率》是一份计算机网络课程的课件，由谢希仁教授讲解，主要聚焦在以太网通信技术的一个核心概念上：信道利用率。信道利用率是指网络中数据传输的有效程度，它衡量了网络在发送数据帧时的实际效率，特别是考虑到网络中可能出现的碰撞和重传情况。 在讨论中，发送一个帧从开始到成功传递所需的时间并非总是直接，而是包括了一个争用期，即其他设备试图同时发送导致碰撞的时间。如果发生碰撞，帧会被回退并重新发送，这个过程会持续直到发送成功或达到预定的重试次数。因此，发送一帧所需的平均时间不仅包括了初始发送时间（T0），还包括了所有可能的重传时间和信道空闲期（τ）。 信道利用率的计算涉及到发送成功所需时间（包括争用期）与总可能时间（如单个帧的发送时间加上可能的碰撞重传次数）之间的比率。这在设计和优化网络性能时至关重要，因为高信道利用率意味着更高的数据传输效率，从而支持更多的并发通信，降低延迟，并提高网络的整体吞吐量。 这部分内容是针对计算机网络课程的基础部分，它强调了实际网络环境中的复杂性和挑战，特别是在竞争型介质访问控制（CSMA/CD）的以太网中。通过理解信道利用率，学生可以深入理解网络协议的设计原则和优化策略，以及如何在拥挤的网络环境中实现有效的信息传输。 课程还涵盖了计算机网络的广泛背景，如网络在信息时代的重要性、因特网的发展历程、标准制定、网络分类、性能指标以及网络体系结构等。例如，介绍了计算机网络作为信息社会基础设施的关键角色，以及因特网如何从学术研究网络转变为全球商业平台。此外，还提到了连通性和资源共享等基本网络功能，这些都是以太网信道利用率分析的上下文。 《以太网的信道利用率》课件不仅关注理论知识，而且紧密联系实际应用，旨在帮助学生掌握信息技术领域中的核心概念和技术，以便在未来的网络工程和设计工作中取得成功。