计算机网络第一章第2讲 时延

计算机网络第一章第2讲时延，丢包，吞吐量
时延：指数据从网络的一端传送到网络另一端所需的时间
时延的产生：数据包传输会产生传输时延、排队等待会产生排队时延。

丢包的产生：缓冲区满，数据包到达后会丢失。

总时延=处理时延+排队时延+传输时延+传播时延
处理时延：当一个分组到达路由器，路由器需要进行差错检测，根据分组首部的目的地址，决定送往的输出链路，该过程所花费的时间成为处理时延。

数量级在微秒或更小。

主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错或查找适当的路由等等。

排队时延：当有分组正在传输，后面到达的分组需要排队等待，等待消耗的时间为排队时延。

排队时延与路由器的拥塞程度有关。

分组在经过网络传输时，要经过许多的路由器。

但分组在进入路由器后要现在输入队列中排队等待处理。

在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发。

传输时延：是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。

传输时延= 数据帧长度(b) / 信道带宽(b/s)
与发送的分组长度、链路的带宽有关。

传输时延=分组长度/链路的传输速率（d trans=L/R）
传播时延：从上一个路由器，在输出链路上传播，到达下一个路由器。

是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。

传播时延= 信道长度(m) / 电磁波在信道上的传播速率(m/s)
电磁波的传播速率接近光速，小于光速。

传播时延与传播的距离成正比。

时延带宽积：时延带宽积=传播时延*带宽
流量强度=La/R
流量强度可以估计排队时延的范围。

L：分组长度
a：分组到达队列的平均速率
R：链路带宽
流量强度接近0时（几乎没有分组到达），平均排队时延非常小，也接近于0。

流量强度接近1时，平均排队时延增长非常迅速。

流浪强度大于1（实际一般不存在），平均排队时延趋向于无穷大（实际中不可能，因为缓冲区不可能无限大）。

缓冲区如果满了，后来的分组就会被丢弃，即出现丢包现象。

往返时延与路由器的拥塞程度有关，故后一个路由器的往返时延不一定比前一个路由器的往返时延长。

丢失的数据未必需要重传。

分组丢失的概率会随着流量强度的增加而增加。

除了时延、丢包率，网络的性能还有一个衡量指标——吞吐量。

吞吐量：发送方与接收方之间传输数据的速率。

瞬时吞吐量与平均吞吐量
端到端的瓶颈链路决定吞吐量。

吞吐量等于瓶颈链路的速率。