计算机网络中的时延

时延

      时延是指数据(一个报文或分组,甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。它是计算机网络的性能指标之一,网络中的时延包括发送时延(传输时延)、传播时延、处理时延、排队时延。

            总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

发送时延

发送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要的时间。发送时延的计算公式为:

           发送时延 = 数据帧长度(bit)/ 发送速率(bit/s)

就比如说一个长度为100MB的数据块,在带宽为1Mbit/s的信道上持续发送,求发送时延。

在这儿,我们首先要知道,100MB的数据块有多少bit?
            [100 MB = 100 \times 2^{20} \times8 bit]
至于为什么要乘8,希望 你要知道8个比特才等于一个字节。然后计算就可以了。
            [100 \times 2^{20} \times8 \div 10^{6} = 838.9s]
所以发送时延就是838.9s。时间是有点长。

传播时延

      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。传播时延的计算公式的:

            传播时延 = 信道长度(m)/ 电磁波在信道上的传播速率(m/s)

      发送时延与传播时延有本质上的差别。发送时延发生在机器内部的发送器中(一般是发生在网络适配器中),与传播信道的长度无关。 而传播时延发生在机器外部的传播信道媒体上,与信号的发送速率无关。传播信道长度越长,传播时延就越大。

      就比如说,有5辆车按顺序从公路收费站入口出发到相距50公里的目的地,然后咱们就假定每一辆车过收费站要4秒,车速都是每小时100公里。现在就可以算出5辆车都到达目的地所需要的时间:出发时间需要20秒(相当于发送时延),在公路上要滴滴贝贝30分钟(相当于传播时延),因此花费的时间是两者之和30分钟20秒。当然当然当然当然,出发前还可能买买水,排排队什么的也就相当于下面要出场的处理时延和排队时延

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、进行差错检验或查找适当的路由等,这就产生了处理时延。

排队时延

分组通过网络传输时,要经过很多路由器。分组在进入路由器后要先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。这两个因素就造成了排队时延 。

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