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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
-
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 -
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) -
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 -
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
- 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}