Q:分组延迟与分组丢失(丢包)是如何发生?

  • 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。(无法存储的包会被丢弃)
  • 分组等待排到队头、被传输。(排队的延迟)。

    排队延迟

  • R=链路带宽 (bps)

  • L=分组长度 (bits)
  • a=分组到达队列的平均 速率

    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!

节点总延迟

节点总延迟:1.4 分组延时与丢包 - 图1

  • dproc = 处理延时
    • 检查 bit级差错。
    • 检查分组首部与决定将分组导向何处。
    • 通常是微秒数量级或更少。
  • dqueue = 排队延时
    • 在输出链路上等待传输的时间 。
    • 取决于路由器的拥塞程度。
  • dtrans = 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。
      • 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 ,如果有N条链路,则全过程的延迟为NL/R。
    • 存储转发延时
  • dprop = 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)
    • 传播延时 = d/s
    • 几微秒到几百毫秒

      分组丢失

  • 由于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发送方系统重传,或根本不重传。(取决于接入网的类型,比如wlan本身不可靠,所以他会在链路层实现可靠性,而TCP就是发送方重传咯。)

    Internet的延迟与路由

    TRACERT.EXE -d www.linkwan.com
    有些路由器不支持ICMP或者拒绝被trace,导致连接超时。

    吞吐量 重点

    一条链路的瓶颈取决于最小带宽的链路。由于TCP存在公平性,所以实际是/n与/m比大小。
    链路上的每一段实际可用带宽Ri’=?

  • 端到端吞吐量: min{Ri’} 端到端平均吞吐=min{R1,R2 ,…,Rn}

  • 每个连接上的端到端吞吐: min(Rc ,Rs ,R/10)
  • 实际上: Rc 或者 Rs 经常是瓶颈。1.4 分组延时与丢包 - 图2