分組交換網中的時延 丟包和吞吐量

目錄

二、排隊時延

三、丟包

四、端到端時延

五、計算機網路中的吞吐量

網際網路的存在，為執行在端系統上的分布式應用提供了很好的服務。希望能通過網際網路在任意兩個端系統之間移動資料且不丟失資料，理想很美好，可現實卻很難達到。因為，計算機網路中必然會限制端系統之間的吞吐量（每秒能夠傳送的資料量），在端系統之間引入時延，實際上也會丟失分組，這是難免的。

由於分組交換憑藉其更好的頻寬共享服務以及更高效簡單的模式，電信網路已經向著分組交換的方向高速發展，所以了解分組交換就顯得非常重要，接下來整篇都將對分組交換網路進行**。

計算機網路效能測度：時延，丟包，端到端吞吐量。

排隊時延與其他三種節點時延不同，它對於不同的分組是不同的。比如第乙個到的分組就沒有時延，最後乙個到的分組就可能有很大的時延。所以，人們通常用統計量來度量排隊延時。（平均排隊時延，方差，概率等）。

假設：a -> 分組到達佇列的平均速率（分組/每秒）

r -> 傳輸速率，佇列中推出位元的速率（位元/每秒)

l -> 乙個分組由l個位元組成（位元/分組)

基於以上假設，la則是位元到達佇列的平均速率，單位為位元/每秒。而la/r則稱為流量強度（traffic intensity）。可以知道如果流量強度》1,即la比r大的話，就會一直排隊，排隊時延將會一直增長！很可怕！！

當流量強度<=1時，這時達到流量的性質影響著排隊時延，即流量是週期性到達還是以突發形式達到。大致結論為：週期性達到分組沒有排隊時延，相反，突發性達到則有可能會有很大的排隊時延。

當然，現實情況下，分組之間的時間間隔是隨機的，對以上邊界值的討論就顯得有些偏向理論，但是能夠表示接近值。也就是說，當流量強度接近於0，則平均排隊時延也將接近於0；如果流量強度接近與1，平均排隊長度也會越來越長，而且接近於1時，增加速率也迅速變大。

為了定義吞吐量(throughput)，考慮吧從主機a到主機b跨越計算機網路傳輸乙個大檔案。

例1:p2p（peer to peer）檔案共享系統中兩個對等方之間的傳輸。p2p網路環境中彼此相連的計算機擁有對等的地位，不需要專用的集中伺服器作為依賴。

如果傳輸的檔案由f位元組成，傳輸時間為t秒，則檔案傳送的平均吞吐量為f/t bps。

舉乙個伺服器通過兩條鏈路和乙個路由器和客戶相連的例子。

rs表示伺服器與路由器之間的鏈路速率。

rc表示路由器與客戶之間的鏈路速率。

對於簡單的兩鏈路網路，吞吐量就是min，即兩者的最小值，也就是瓶頸鏈路的傳輸速率。書上用流體和管道的模擬，我個人認為有點類似與短板效應，你傳輸檔案的速率取決與各鏈路上的最小的速率。

以此推廣，可以知道，n條鏈路的情況類似，吞吐量為min,還是所有鏈路的最小速率。

例2:

在上一例的基礎上連入網路，即使在網路核心中所有鏈路的傳輸速率都遠遠高於rs和rc，但最終吞吐量仍然是rs和rc的最小值。

總結：網際網路中對吞吐量的限制因素通常時接入網。

例3：

總結：吞吐量不僅僅取決於沿著路徑的傳輸速率，還取決於干擾量，比如有許多其他的資料流都通過一條共享鏈路流動，就算這條路本身確實速度很快，但路上的東西一多，也會堵起來，是乙個道理。

4 分組交換網中的時延 丟包和吞吐量

1 分組交換網中的時延概述 分組 資料報 從一台主機觸發，通過一系列路由器傳輸，在另一台主機中結束歷程。當分組從乙個節點沿著這條路徑到後繼節點，該分組在沿途的每個節點經受了幾種不同型別的時延，這些時延最為重要的是節點處理時延 排隊時延 傳輸時延和傳播時延。這些時延總體累加起來就是節點總時延。2 排隊...

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