计算机网络学习（四）

一：主要知识点

      分组交换网中的时延，丢包和吞吐量

二：分组交换网中的时延概述

1：定义：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。当分组从一个节点（主机或路由器）沿着这条路径到后续结点（主机或路由器），该分组在沿途的每个节点经受了几种不同类型的时延。这些时延最为重要的是节点处理时延，排队时延，传输时延和传播时延，这些时延总体累加起来是结点总时延。

2：时延的类型

A：处理时延：检查分组首部和决定将该分组导向何处所需要的时间是处理时延的一部分。处理时延也包括其他因素，如检查比特级别的差错所需要的时间，该差错出现在从上游节点向路由器A传输这些分组比特的过程。

B：排队时延：在队列中，当分组在链路上等待传输时，它经受排队时延。一个特定的分组排队时延长度将取决于先期到达的正在排队等待向链路传输的分组数量。如果该队列是空的，并且当前没有其他分组正在传输，则该分组的排队时延为0，另一方面，如果，流量很大，并且许多其他分组也在等待传输，该排队时延将很长。

C：传输时延：假定分组以先服务方式传输，这在分组交换网中是常见的方式，仅当所有已经到达的分组被传输后，才能传输刚到达的分组。用L比特表示该分组的长度，用Rbps表示从路由器A到路由器B的链路传输速率。传输时延是L/R。这是将所有分组的比特推（传输）向链路所需要的时间。

D：传播时延：一旦一个比特被推向链路，该比特需要向路由器B传播。从该链路的起点到路由器B传播所需要的时间是传播时延。

E：传播时延和传输时延的比较：传输时延是路由器将分组推出所需要的时间，它是分组长度和链路传输速率的函数，而与两台路由器之间的距离无关。另一方面，传播时延是一个比特从一台路由器向另一台路由器传播所需要的时间，它是两台路由器之间距离的而寒暑，而与分组长度或链路传输速率无关。

3：排队时延和丢包

A：排队时延：结点时延的最为复杂和有趣的成分是排队时延。排队时延对不同的分组可能是不同的。

B：平均排队时延与流量强度的关系

C：丢包：在实际中，一条链路前的队列只有有限的容量。尽管排队容量极大地依赖于路由器设计和成本。因为该排队容量是有限的，随着流量强度接近1，排队时延并不实际趋向无穷大。相反，到达的分组将发现一个满的队列。有余没有地方存储这个分组，路由器将丢弃该分组，即该分组将丢失。

4：端到端时延

A：定义：从源到目的地的总时延。

5：计算机吞吐量

A：定义：除了时延和丢包，计算机网络中另一个必不可少的性能测度是端到端 吞吐量。为了定义吞吐量。考虑从主机A到主机B跨越计算机网络传送一个大文件，在任何瞬间吞吐量是主机B接收到该文件的速率。如果该文件由F比特组成，主机B接收到所有F比特所用去T秒，则文件传送的平均吞吐量是F/T

B：决定吞吐量的因素：吞吐量取决于数据流过的链路的传输速率。当没有其他干扰流量时，其吞吐量能够近似为沿着源和目的地之间路径的最小传输速率。吞吐量还取决于干扰流量。如果许多其他的数据流也通过这条链路流动，一条具有高传输速率的链路仍然可能成为文件传输的瓶颈链路。