計算機網路 時延 時延頻寬積 往返時間 利用率

2021-10-24 08:14:10 字數 1928 閱讀 8259

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時延(delay或latency)是指資料(報文、分組、位元)從網路(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。

時延的組成

總時延 = 傳送時延 + 傳播時延 + 處理時延 + 排隊時延

傳送時延(傳輸時延)

從傳送資料幀的第乙個位元算起,到該幀的最後乙個位元傳送完畢所需的時間。

傳送時延的計算公式:

由傳送時延的公式可以看出,對於一定的網路,傳送時延並非是固定不變的,而是與傳送幀長成正比,與傳送速率成反比。

傳送時延發生在機器內部的傳送器中,與傳輸通道的長度(或訊號傳送的距離)沒有任何關係。

傳播時延

電磁波在通道中傳播一定的距離需要花費的時間。取決於電磁波傳播速度鏈路長度

傳播時延的計算公式:

電磁波在自由空間的傳播速率是光速,即3.0✖105 km/s。電磁波在網路傳輸**中的傳輸速率比在自由空間要略低一些。傳播時延發生在機器外部的傳輸通道**上,與訊號的傳送速率無關,訊號傳送的距離越遠,傳播時延就越大。

排隊時延

等待輸出/輸入鏈路可用。

分組在經過網路傳輸時,要經過許多路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入佇列中排隊等待處理。在路由器確定了**介面後,還要在輸出佇列中排隊等待**。這就產生了排隊時延。

排隊時延的長短往往取決於網路當時的通訊量。當網路通訊很大時會發生佇列溢位,使分組丟失,相當於排隊時延無窮大。

處理時延

主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理,例如分析分組的首部、從分組中提取資料部分、進行差錯檢驗。

時延頻寬積(bit) = 傳播時延(s) ✖ 頻寬(bit/s)

時延頻寬積又稱為以位元為單位的鏈路長度,即「某段鏈路現在有多少位元」。

從傳送方傳送資料開始,到傳送方收到接收方的確認(接收方收到資料後立即傳送確認),總共經歷的時延。

rtt越大,在收到確認之前,可以傳送的資料越多。

利用率分為通道利用率和網路利用率。

通道利用率:通道有百分之幾的時間是被利用的(有資料通過),空閒通道的利用率為零。

網路利用率:全網路的通道利用率的加權平均值

通道利用率並非是越高越好,根據排隊論的理論,當某通道的利用率增大時,該通道引起的時延也就迅速增加。

這裡可以想象成公路上車流量很大時,某些地方就會出現擁堵,因此 行車需要的時間就會增加。

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