报文交换与分组交换例题

http://www.icourse163.org/course/HIT-154005

如图所示网络。A在t=0时刻开始向C发送一个2Mbits的文件；B在t=0.1+e秒（e为无限趋近于0的小正实数）向D发送一个1Mbits的文件。忽略传播延迟和结点处理延迟。

请回答下列问题：

1) 如果图中网络采用存储-转发方式的报文交换，则A将2Mbits的文件交付给C需要多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要多长时间？

2) 如果图中网络采用存储-转发方式的分组交换，分组长度为等长的1kbits，且忽略分组头开销以及报文的拆装开销，则A将2Mbits的文件交付给C需要大约多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要大约多长时间？

3) 报文交换与分组交换相比，哪种交换方式更公平？（即传输数据量小用时少，传输数据量大用时长）

解：

报文交换：源发送信息整体。

分组交换：拆成一系列相对较小的数据包，多个源共享一个路由器的(进/出)链路时，按需共享链路(统计多路复用)。

此外：本题中，存储-转发式网络中路由器能同时接收和发送多个用户的数据。只要是不同的接口，就可以同时接收。同理，在不同接口也可以同时发送分组。

(1) 报文交换

设左边的存储转发节点为E, 右边的节点为F。
A-E传输整体报文所需时间(2Mbits / 10Mbits/s) = 0.2 s；传输完毕于 0.2 s。
B-E 传输整体报文所需时间(1Mbits / 10Mbits/s) = 0.1s；传输完毕于 (0.2 + e)s。
E-F 先传输A的报文，所需时间(2Mbits / 20Mbits/s) = 0.1s；传输完毕于 0.3s。
E-F 在结束A的报文后开始传输B的报文，所需时间(1Mbits / 20Mbits/s) = 0.05s；传输完毕于 (0.35 + e) s。
F-C 传输所需时间 (2Mbits / 10Mbits/s) = 0.2 s，传输完毕于0.5s。
F-D 传输所需时间 (1Mbits / 10Mbits/s) = 0.1 s，传输完毕于 (0.45 + e) s。

综上，A到C交付2Mbits需要0.5s。B到D交付1Mbits需要0.35s。

(2) 采用分组长度为等长的1kbits进行传输。

E-F的传输带宽为20Mb, 不会出现拥塞问题。

花费时间应该是整体消息的大小除以瓶颈链路的带宽，再加上最后一个包由出发到第二个路由器的时间。

B-D发送过程中，A-C也还正在发送，B-D的最后一个包的历程中，它在中间的两个路由器上只享受到了10M的带宽，0.1002s。

而A-C的最后一个包能独享中间的20M带宽，因此 0.20015s。

因此

A-C需要 0.2 + 0.001 + 0.0005 = 0.20015s

B-D需要 0.1 + 0.001 + 0.0005 = 0.1002s

(3) 由1, 2两种情况可以看出，分组交换用时少。且在报文交换情况下，当B-D慢了0.1+e秒开始传输时，在E-F链路上需要等待A的报文发送完毕的额外0.1s。在分组交换情况中，可以按需共享来复用链路，使得B的报文分组不被阻塞。

因此分组交换更为公平。

评分标准与参考答案

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