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计算机网络学习笔记6(分组延时、丢失和吞吐量)

网课是b站中科大郑烇老师,杨坚老师课程,郑烇老师账号发布的
图片均来自郑老师分享的PPT

第一章 计算机网络和互联网

1.6分组延时、丢失和吞吐量

1、分组丢失

(1)分组丢失是怎样发生的?

在路由器缓冲区的分组队列

  • 分组到达链路的速率超过了链路输出的能力
  • 分组等待排到队头、被传输
(2)分组丢失的三个原因
  • 链路的队列缓冲区容量有限
  • 当分组到达一个满的队列时,该分组将会丢失
  • 丢失的分组可能会被前一个节点或源端系统重传,或根本不重传

2、分组延时

  1. 节点处理延时:
    a.检查 bit级差错
    b.检查分组首部和决定将分组导向何处

  2. 排队延时 :在输出链路上等待传输的时间
    (依赖于路由器的拥塞程度)

  3. 传输延时: R=链路带宽(bps) L=分组长度(bits)
    将分组发送到链路上的时间= L/R

  4. 传播延时: d = 物理链路的长度 s = 在媒体上的传播速度(~2x108 m/sec)
    则:传播延时 = d/s

(1)节点延时

在这里插入图片描述

  • d(proc) = 处理延时
    通常是微秒数量级或更少
  • d(queue) = 排队延时
    取决于拥塞程度
  • d(trans) = 传输延时 = L/R
    对低速率的链路而言很大(如拨号),通常为微秒级到毫秒级
  • d(prop) = 传播延时
    几微秒到几百毫秒
(2)排队延时

已知:
R=链路带宽 (bps)
L=分组长度 (bits)
a=分组到达队列的平均速率
则:流量强度 = La/R
La/R ~ 0: 平均排队延时很小
La/R -> 1: 延时变得很大
La/R > 1: 比特到达队列的速率超过了从该队列输出的速率,平均排队延时将趋向无穷大!
设计系统时流量强度不能大于1

3、Internet的延时和路由

Traceroute 诊断程序

1、提供从源端,经过路由器,到目的的延时测量
2、Traceroute 诊断程序是利用ISCMP协议进行诊断的
3、For all i:
沿着目的的路径,向每个路由器发送3个探测分组
路由器 i 将向发送方返回一个分组
发送方对发送和回复之间间隔计时

4、吞吐量

1、吞吐量: 在源端和目标端之间传输的速率(数据量/单位时间)
2、瞬间吞吐量: 在一个时间点的速率
3、平均吞吐量: 在一个长时间内平均值
4、瓶颈电路:端到端路径上,限制端到端吞吐的链路

端到端平均吞吐=min{R1,R2,…,Rn}

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