计算机网络 时延、发送时延、传输时延、处理时延、排队时延、时延带宽积

时延：指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间

发送时延（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，发送时延 = 数据帧长度(b) / 信道带宽(b/s)

传播时延：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)

发送时延（传输时延）发生在机器的内部的发送器中，而传播时延则发生在机器外部的传输信道媒体上。

处理时延：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：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

数据在网络中经历的总时延就是以上四种时延之和：总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

时延带宽积：时延带宽积 = 传播时延 * 带宽

【例】考虑两台主机A和主机B由一条带宽为R bps、长度为M米的链路互连，信号传播速率为V m/s。假设主机A从t=0时刻开始向主机B发送分组，分组长度为L比特。试求：

1) 传播延迟（时延）dp；

2) 传输延迟dt；

3) 若忽略结点处理延迟和排队延迟，则端到端延迟de是多少？

4) 若dp>dt，则t=dt时刻，分组的第一个比特在哪里？

5) 若V=250000km/s，L=512比特，R=100 Mbps，则使带宽时延积刚好为一个分组长度（即512比特）的链路长度M是多少？

(注：1k=10^3,1M=10^6)

【解】1）传播时延dp = 信道长度(m) / 电磁波在信道上的传播速率(m/s) = M / V

2）传输延迟dt = 数据帧长度(b) / 信道带宽(b/s) = L / R

3）总延迟de = 传播时延 + 传输延迟 = M / V + L / R

4）dp > dt意味着最早发送的信号没有到达目的主机之前，数据分组的最后一个比特已经发送出来了，所以分组的第一个比特在距离主机的V * dt米的链路上

5）时延带宽积 = 传播时延 * 带宽 = M / V * R = 512，解之得M = 1280米