【计算机网络】吞吐量与瓶颈链路

除了时延和丢包，计算机网络中至关重要的性能测度是端到端的 吞吐量。
对于吞吐量的概念，我们以以下四种情况进行分析。

情况一：

上图所示，有服务器和客户两个端系统，由两条通信链路和一台路由器连接。
考虑这个问题：在理想情况下，服务器到客户的吞吐量是多少？
我们可以用R_s表示服务器和路由器之间的链路速率，R_c表示服务器与客户之间的链路速率。这台服务器不能以快于R_sbps的速率通过其链路注入比特；而路由器也不能以快于R_cbps的速率通过其链路注入比特。其实这就是短板效应，若R_s<R_c，那么端到端的最大吞吐量为R_S，而若R_s>R_C，那么端到端的最大吞吐量则为R_C。
因此，对于这种简单的两链路网络，其吞吐量为min{R_c,R_S}

情况二：

进一步复杂简单系统，在一个服务器和一个客户之间具有N条链路的网络，这N条链路的传输速率分别是R₁, R₂, … , R_N。应用短板效应（瓶颈链路）的分析方法，在理想状态下从服务器到客户的文件传输吞吐量是min{R₁, R₂, … , R_N}

情况三：

上图显示了与一个计算机网络相连的两个端系统；一台服务器和一个客户。求：从服务器向客户传送一个文件的吞吐量。
服务器以速率为R_s的接入链路与网络相连，而客户则是以速率R_c的接入速率与网络相连。事实上，在通信网路核心中所有的链路都具有非常高的传输速率，即该速率比R_s和R_c要高得多，从而很少出现拥塞。在本例中，从服务器向客户流动的速率仍是R_s和R_c中的最小者，即吞吐量为 = min{R_s, R_C}。因此，在今天互联网中对吞吐量的限制因素通常是接入网。

情况四：

在本例中有10台服务器和10个客户与计算机网络连接。在该核心中有一条所有10个下载通过的链路R，设其传输速率为R。假定所有服务器的接入链路具有相同的速率R_s，所有客户接入链路具有相同的速率R_C。那么请问该例子的下载吞吐量是多少？
如果R比R_s和R_C要大的太多（而事实上往往如此），那么吞吐量为 min {R_s,R_C}；而假如R并不大，假定R_S=2Mbps，R_C=1Mbps，R=5Mbps，那么下载的吞吐量则不再是由 min {R_S,R_C} 决定，而是为500kbps。

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