如下圖所示網路。a在t=0時刻開始向c傳送乙個2mbits的檔案;b在t=0.1+e秒(e為無限趨近於0的小正實數)向d傳送乙個1mbits的檔案。忽略傳播延遲和結點處理延遲。
請回答下列問題:
(1) 如果圖中網路採用儲存-**方式的報文交換,則a將2mbits的檔案交付給c需要多長時間?b將1mbits的檔案交付給d需要多長時間?
(2)如果圖中網路採用儲存-**方式的分組交換,分組長度為等長的1kbits,且忽略分組頭開銷以及報文的拆裝開銷,則a將2mbits的檔案交付給c需要大約多長時間?b將1mbits的檔案交付給d需要大約多長時間?
(3)報文交換與分組交換相比,哪種交換方式更公平?(即傳輸資料量小用時少,傳輸資料量大用時長)
注:k=103,m=106。
題目分析:假設a、b共享的路由為e,c、d共享的路由為f。t=0(s),a -> 2mbits -> c;t=(0.1+e)(s)(e為無限趨近於0的小正實數),b-> 1mbits -> d,且忽略傳播延遲和節點處理延遲。
解:(1)分析:採用儲存-**方式的報文交換。所以需要等到a將全部報文傳送至路由e並由e全部**至f時,b才開始向路由e傳送報文。
a將2mbits的檔案傳送至路由f所需時間為2/10+2/20=0.3(s)
因此,a將2mbits的檔案交付給c所需的時間為0.3+2/10=0.5(s)
b將1mbits的檔案交付給d所需的時間為0.3-0.1-e+1/10+(2/10-0.1)+1/20+1/10=0.55-e(s)
(2)分析:採用儲存-**方式的分組交換且忽略分組頭開銷以及報文的拆轉開銷。因此分組長度為1kbits,2mbits的報文可以被拆分為2000組,1mbits的報文可以被拆分為1000組,分組交換在10mb/s鏈路上的傳輸延遲為0.001/10=0.1(ms),在20mb/s鏈路上的傳輸時延為0.05(ms)。前0.1秒時,只有a在傳送報文分組,在0.1+e秒時,b也加入其中,共同分享共享路由和共享鏈路資源。此時假設a、b交叉傳送的理想狀態。
0-0.1秒期間,a傳送至路由e的傳送的分組量為100/0.1=1000(個),路由e傳送至路由f的a的分組數為999個,路由f傳送至c的分組數為998個,此時時間段,由於a至路由e鏈路傳輸速率的限制,路由e至路由f之間鏈路的利用率只有50%。
此時b開始加入,a和b各1000分組且a先傳送,b後傳送,兩者交替占用共享路由和共享鏈路資源,但是由於路由e至路由f之間鏈路是20mb/s,且此時利用率為100%,所以可以看作a到c、b到d的資料交換為在兩個單獨10mb/s的鏈路上傳送。
綜上所得,a將2mbits的檔案交付給c所需的時間為2/10+20.0001=0.2001(s)
b將1mbits的檔案交付給d所需的時間為1/10+20.0001=0.1001(s)
(3)在此題情境下,報文交換與分組交換相比,分組交換的交換方式更公平。
得分指導:
【評分標準】:
1. 本題滿分14分,只要認真完成作業(無論對錯),就可以得到基本分:5分;
2. 每個小問正確解答,參***中標註分數給分,共14分;
3. 結果不正確但分析過程正確或部分正確,可酌情給分。
【參***】:
1) 由於a先發報文,所以a的報文在路由器輸出鏈路佇列中排在b的報文前面。因此,a向c交付2mbits報文所需時間為:
2/10+2/20+2/10=0.5s=500ms;(3分)
b向d交付1mbits檔案所需時間為:
1/10+2/20(排隊時延)+1/20+1/10=0.35s=350ms。(3分)
2) a向c交付2mbits檔案所需時間約為:
2/10+1000/20000000+1000/10000000=0.20015s≈0.2s=200ms;(3分)
b向d交付1mbits檔案所需時間約為:
1/10+1000/20000000(排隊)+1000/20000000+1000/10000000
=0.1002s≈0.1s=100ms。(3分)
3) 分組交換比報文交換更公平。(2分)
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