【计算机网络】分组交换网中的时延、丢包和吞吐量
分组交换网中的时延、丢包和吞吐量
- 1、分组交换网中的时延
- 1.1 处理时延
- 1.2 排队时延
- 1.3 传输时延
- 1.4 传播时延
- 1.5 传输时延与传播时延
- 2、丢包 锅在排队时延
1、分组交换网中的时延
分组从一台主机(源)出发,通过一系列路由器传输,在另一台主机(目的地)中结束它的历程。
当一个分组从一个节点沿着这条路径到达后继节点,该分组在沿途的每个节点经受了几种不同的类型的时延。这些时延最为重要的是 节点处理时延(Nodal processing delay)、排队时延(queuing delay)、传输时延(transmission delay) 和 传播时延(propagation delay)。这些时延总体累加起来是 节点总时延(total nodal delay)。
节点总时延 = 节点处理时延 + 排队时延 + 传输时延 + 传播时延
1.1 处理时延
当分组到底在节点处,会检查分组的首部,以决定将分组导向何处为 处理时延。
1.2 排队时延
在队列中,当分组在链路上等待传输时,经受 排队时延。若没有分组在排队等待或者执行,那么排队时延为0,而若流量很大,并且许多其他分组正在传输,该排队时延将很长。
1.3 传输时延
L表示分组的比特长度,R表示路由器A到路由器B的链路传输速率, 传输时延 就是L/R。
传输时延 往往在毫秒级或微秒级。
1.4 传播时延
传播时延 与传播速率息息相关。而传播速率取决于链路的物理媒体(即光纤、双绞铜线等),其速率一般是2108~3108 m/s。众所周知光的传播速度时3*108m/s。所以传播时延就等于两台服务器之间的距离除以传播速率。
1.5 传输时延与传播时延
传输时延 是路由器推出分组所需要的时间,是分组长度和链路传输速率的函数。
传播时延 是一个比特从一台路由器传播到另一台路由器所需要的时间,是两台路由器之间的距离的函数。
或者这么来理解:
有 传输时延 的原因是因为存在路由器,路由器对于分组的操作时 存储转发 ,那就意味着需要将分组中的比特一个一个读取并存储,当存储整个分组完成后转发,这个读取和存储的时间就为 传输时延 ;
而 传播时延,就是普遍理解的速率,比如一辆车从收费站到另一个收费站,以100KM/s行驶,两个收费站(路由器)之间10KM,需要多长时间?这个就是 传播时延 。
2、丢包 锅在排队时延
如果同时到达N个分组,则传输的第一个分组没有 排队时延 ;传输的第二个分组就有L/R 排队时延(L为第一个分组长度,R为链路传输速率),那么第n个传输的分组就有(n-1)L/R的 排队时延 。
事实上,一条链路的排队队列只有有限的容量,若到达的分组发现一个满的 排队队列 , 由于没有地方存储这个分组,路由器将会 丢弃该分组 ,产生 丢包 现象。
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