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d(proc):结点处理延迟(nodal processing delay)
d(trans):传输延迟(transmission delay)
d(prop):传播延迟(propagation delay)
速率
·速率即数据率(data rate)或称数据传输速率或比特率(bit rate)
单位时间(秒)传输信息(比特)量
计算机网络的最重要的一个性能指标
单位:b/s(或bps)、kb/s、Mb/s、Gb/s
k=10^3、M=10^6、G=10^9
·速率往往是指额定速率或标称速率
带宽
·“带宽”(bandwidth)原本是指信号具有的频带宽度,即最高频率与最低频率之差,单位是赫兹Hz。
·网络的“带宽”通常是指数字信道所能传送的“最高数据率”,单位:b/s(bps)
·常用的带宽单位:
kb/s (10^3 b/s)
Mb/s (10^6 b/s)
Gb/s (10^9 b/s)
Tb/s (10^12 b/s)
延迟/时延
Q:分组交换为什么会发生丢包和时延?
A:分组在路由器缓存中排队
分组到达速率超出输出链路容量时
分组排队,等待输出链路可用
如果缓存满,到达分组被丢弃-丢包(loss)
四种分组延迟
d(proc):结点处理延迟(nodal processing delay)
差错检测
确定输出链路
通常<msec
d(queue):排队延迟(queuing delay)
等待输出链路可用
取决于路由器拥塞程度
R:链路带宽(bps)
L:分组长度(bits)
a:平均分组到达速率
流量强度(traffic intensity)= La/R
La/R~0:平均排队延迟很小
La/R->1:平均排队延迟很大
La/R>1:超出服务能力,平均排队延迟无限大
d(trans):传输延迟(transmission delay)
L:分组长度(bits)
R:链路带宽(bps)
d(trans)=L/R
d(prop):传播延迟(propagation delay)
d:物理链路长度
s:信号传播速度(~2×10^8 m/sec)
d(prop)=d/s
传输是发送一个分组需要的时间,传播是信号从这一点到下一点需要的时间
时延带宽积
时延带宽积=传播延迟×带宽=d(prop)×R (bits)
链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度
通俗的解释:按照这样一个带宽,发送一个比特,再发一个,再发一个……当我第一个比特到达终点时,一共发出了多少个。即这个链路能容纳多少比特。
分组丢失(丢包)
队列缓存容量有限
分组到达已满队列将被丢弃(即丢包)
丢弃分组可能由前序结点或源重发(也可能不重发)
丢包率=丢包数/已发分组总数
吞吐量/率(Throughput)
吞吐量:表示在发送端与接收端之间传送数据速率(b/s)
即时吞吐量:给定时刻的速率
平均吞吐量:一段时间的平均速率
取小的
第一个:Rs
第二个:Rc
吞吐量取决于瓶颈链路。
瓶颈链路(bottleneck link)-端到端路径上,限制端到端吞吐量的链路。
Internet场景
假如10条“连接”共享主干网瓶颈链路R(bits/sec)
每条“链接”的端到端吞吐量:min(Rc,Rs,R/10)
实际网络中,Rc或Rs通常是瓶颈