1. 计算机网络
第一章 概述
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速度
发送时延=数据块长度/信道带宽
总时延=传播时延+发送时延+排队时延
101 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?
102 试简述分组交换的要点。
103 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
104 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?
105 试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法。讨论是否需要这一层?
106 计算机网络可从哪几个方面进行分类?
107 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)。从源站到目的站共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为S(s)。在分组交换时分组长度为p(bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小?
108 在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为x 和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度,而此为每个分组所带的控制信息固定长度,与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s),但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度P应取为多大?
109 计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点?
110 试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:(1)数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s,收发
111 计算机网络由哪几部分组成?
101 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?
答:计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
(1)面向终端的计算机通信网:其特点是计算机是网络的中心和控制者,终端围绕中心
计算机分布在各处,呈分层星型结构,各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源,计
算机的主要任务还是进行批处理,在20 世纪60 年代出现分时系统后,则具有交互式处理和
成批处理能力。
(2)分组交换网:分组交换网由通信子网和资源子网组成,以通信子网为中心,不仅共
享通信子网的资源,还可共享资源子网的硬件和软件资源。网络的共享采用排队方式,即由
结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择,给两个进行通信的用户断续(或动态)
分配传输带宽,这样就可以大大提高通信线路的利用率,非常适合突发式的计算机数据。
(3)形成计算机网络体系结构:为了使不同体系结构的计算机网络都能互联,国际标准
化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基
本参考模型OSI.。这样,只要遵循OSI标准,一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也
遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
(4)高速计算机网络:其特点是采用高速网络技术,综合业务数字网的实现,多媒体和
智能型网络的兴起。
102 试简述分组交换的要点。
答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交
换的优点。在分组交换网络中,数据按一定长度分割为许多小段的数据——分组。以短的分
组形式传送。分组交换在线路上采用动态复用技术。每个分组标识后,在一条物理线路上采
用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。在路径上的每个结点,把来自用户发端的数据
暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺
序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,
交互性好。
分组交换网的主要优点是:
① 高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占有。
② 灵活。每个结点均有智能,为每一个分组独立地选择转发的路由。
③ 迅速。以分组作为传送单位,通信之前可以不先建立连接就能发送分组;网络使用高
速链路。
④ 可靠。完善的网络协议;分布式多路由的通信子网。
103 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理
线路。当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。在整个通信过程中
双方一直占用该电路。它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。但同时也带来线
路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路
交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时,
再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。报文交换的
优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规
程的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发,网络传输时延
大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传
输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交
换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段
的数据——分组。每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个
数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。到达接收端,
再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用
率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
104 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?
105 试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法。讨论是否需要这一层?
答:广播式网络是属于共享广播信道,不存在路由选择问题,可以不要网络层,但从OSI
的观点,网络设备应连接到网络层的服务访问点,因此将服务访问点设置在高层协议与数据
链路层中逻辑链路子层的交界面上,IEEE 802 标准就是这样处理的。
106 计算机网络可从哪几个方面进行分类?
答:从网络的交换功能进行分类:电路交换、报文交换、分组交换和混合交换;从网络的拓扑结构进行分类:集中式网络、分散式网络和分布式网络;从网络的作用范围进行分类:广域网WAN、局域网LAN、城域网MAN;从网络的使用范围进行分类:公用网和专用网。
107 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)。从源站到目的站共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为S(s)。在分组交换时分组长度为p(bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小?
答:对于电路交换,t=s时电路建立起来;t=s+x/b 时报文的最后1 位发送完毕;t=s+x/b+kd时报文到达目的地。而对于分组交换,最后1位在t=x/b时发送完毕。为到达最终目的地,最后1个分组必须被中间的路由器重发k1 次,每次重发花时间p/b(一个分组的所有比特都接收齐了,才能开始重发,因此最后1位在每个中间结点的停滞时间为最后一个分组的发送时间),所以总的延迟为
所以:
108在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为x 和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度,而此为每个分组所带的控制信息固定长度,与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s),但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度P应取为多大?
答:所需要的分组总数是x /p ,因此总的数据加上头信息交通量为(p+h)x/p 位。源端发送这些位需要时间为: 中间的路由器重传最后一个分组所花的总时间为(k1)(p+h)/b因此我们得到的总的延迟为对该函数求p的导数,得到 令 ?得到 ?因为p>0,所以 故 时能使总的延迟最小。
109 计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点?
答:主干网络一般是分布式的,具有分布式网络的特点:其中任何一个结点都至少和其它两个结点直接相连;本地接入网一般是集中式的,具有集中式网络的特点:所有的信息流必须经过中央处理设备(交换结点),链路从中央交换结点向外辐射。
110 试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:(1)数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s,收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。 解:发送时延= 107bit/100kbit/s =100s
传播时延= 1000km/2×108m/s =5×103s
(2)数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108 m/s。
解:发送时延=103bit/1×109bit/s =1×106s
传播时延= 1000km/2×108m/s =5×103s
111 计算机网络由哪几部分组成?
答:一个计算机网络应当有三个主要的组成部分:
(1)若干主机,它们向用户提供服务;
(2)一个通信子网,它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路所组成的; (3)一系列协议,这些协议为主机之间或主机和子网之间的通信而用的。
希望对你能有所帮助。
2. 计算机网络中数据传输速率即比特率(bps)指的是
计算机网络中数据传输速率即比特率(bps)指的是指数据在信道中传输的速度。
比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(Bit
Per
Second),比特率越高,传送的数据越大。
Kbps:首先要了解的是,ps指的是/s,即每秒。Kbps指的是网络速度,也就是每秒钟传送多少个千位的信息(K表示千位,Kb表示的是多少千个位),为了在直观上显得网络的传输速度较快,一般公司都使用kb(千位)来表示,如果是KBps,则表示每秒传送多少千字节。1KBps=8Kbps。ADSL上网时的网速
是512Kbps,如果转换成字节,就是512/8=64KBps(即64千字节每秒)。
基本的算法是:【码率】(kbps)=【文件大小】(字节)X8/【时间】(秒)/1000
3. 计算机网络性能指标有哪些
性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。
1、速率
计算机发送出的信号都是数字形式的。比特(bit)是计算机中的数据量的单位,也是信息论中使用的信息量单位。英文字bit来源binarydigit(一个二进制数字),因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。网络技术中的速率指的是链接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,也称为数据率(datarate)或者比特率(bitrate)。速率的单位是b/s(比特每秒)或者bit/s,也可以写为bps,即bitpersecond。当数据率较高时,可以使用kb/s(k=10^3=千)、Mb/s(M=10^6=兆)、Gb/s(G=10^9=吉)或者Tb/s(T=10^12=太)。现在一般常用更简单并不是很严格的记法来描述网络的速率,如100M以太网,而省略了b/s,意思为数据率为100Mb/s的以太网。这里的数据率通常指额定速率。
2、带宽
带宽本上包含两种含义:
(1)带宽本来指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。例如,在传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1kHz(从300Hz到3.1kHz,即声音的主要成分的频率范围)。这种意义的带宽的单位是赫兹。在以前的通信的主干线路传送的是模拟信号(即连续变化的信号)。因此,表示通信线路允许通过的信号频带范围即为线路的带宽。
(2)在计算机网络中,贷款用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力,因此网络带宽表示在单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据量“。这种意义的带宽的单位是”比特每秒“,即为b/s。子这种单位的前面也通常加上千(k)、兆(M)、吉(G)、太(T)这样的倍数。
3、吞吐量
吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量进场用于对现实世界中的网络的一种测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。显然,吞吐量受到网络的带宽或网络的额定速率的限制。例如,对于一个100Mb/s的以太网,其额定速率为100Mb/s,那么这个数值也是该以太网的吞吐量的绝对上限值。因此,对100Mb/s的以太网,其典型的吞吐量可能只有70Mb/s。
4、时延
时延指数据(一个报文或者分组)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。时延是一个非常重要的性能指标,也可以称为延迟或者迟延。
网络中的时延由以下几部分组成:
(1)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时间。发送时延也可以称为传输时延。发送的时延=数据帧长度(b)/发送速率(b/s)。
对于一定的网络,发送时延并非固定不变,而是与发送的帧长成正比,与发送数率成反比。
(2)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=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播数率(m/s)
电磁波在自由空间的传播速率是光速,即3.0×10^5km/s。电磁波在网络传输媒体中的传播速率比在自由空间低一些,在铜线电缆中的传播速率约为2.3×10^5km/s,在光纤中的传播速率约为2.0×10^5km/s。
(3)处理时延主机或路由器在收到分组时需要花费一定的时间处理,分析分组首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验、查到适当路由等,这就产生了处理时延。
(4)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。这就产生了排队延时。排队延时通常取决于网络当时的通信量。
这样数据在网络中尽力的总延时就是
总延时=发送延时+传播延时+处理延时+排队延时
对于高速网络链路,提高的仅仅是数据的发送数率而不是比特在链路上的传播速率。荷载信息的电磁波在通信线路上的传播速率与数据的发送速率并无关系。提高的数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。
5、时延带宽积
把以上两个网络性能的两个度量,传播时延和带宽相乘,就等到另外一个度量:传播时延带宽积,即
时延带宽积=传播时延×带宽
例如,传播时延为20ms,带宽为10Mb/s,则时延带宽积=20×10×10^3/1000=2×10^5bit。这就表示,若发送端连续发送数据,则在发送的第一个比特即将达到终点时,发送端就已经发送了20万个比特,而这20万个bit都在链路上向前移动。
6、往返时间RTT
在计算机网络中,往返时间RTT也是一个重要的性能指标,表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间。对于上面提到的例子,往返时间RTT就是40ms,而往返时间和带宽的乘积是4×10^5(bit)。
显然,往返时间与所发送的分组长度有关。发送很长的数据块的往返时间,应当比发送很短的数据块往返时间要多些。
往返时间带宽积的意义就是当发送方连续发送数据时,即能够及时收到对方的确认,但已经将许多比特发送到链路上了。对于上述例子,假定数据的接收方及时发现了差错,并告知发送发,使发送方立即停止发送,但也已经发送了40万个比特了。
7、利用率
利用率有信道利用率和网络利用率。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。这是因为,根据排队的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的时延也就迅速增加。
如果D0表示网络空闲时的时延,D表示当前网络时延,可以用简单公式(D=D0/(1-U)来表示D,D0和利用率U之间的关系。U数值在0和1之间。当网络的利用率接近最大值1时,网络的时延就趋近于无穷大。
4. 计算机网络中信息传输速率的单位是位/秒对不对bps到底什么意思
计算机网络中信息传输速率的单位是位/秒。、
信号速率:指单位时间内所传送的二进制代码的有效位数,以每秒多少比特(Bit)数计,即BPS。常用的数据传输速率单位有:Kbps、Mbps、Gbps与Tb/s,最快的以太局域网理论传输速率(也就是所说的“带宽”)为10Gbit/s。
(4)计算机网络中什么是收发率扩展阅读:
据传输速率(DataTransferRate)也是人们常说的“倍速”数。单倍数传输时,每秒可以传输150KB数据;四倍速传输时,每秒可以传输600KB数据;40倍速传输时,每秒可以传输6MB数据(Internet数据传输速率最高可达10Mbps)......以此类推。
市场上常见的光盘光驱动器多为40倍速到50倍速。但要注意在实际使用中,受光盘读速度和CPU传输本身的影响,上述速率会大打折扣,而且倍速越高,所打折扣越大。通常,平均传输速率能达到3~4MB就不错了。
数据传输速率是单位时间内传送数据码元的个数。它是衡量系统传输能力的主要指标,通常使用下列几种不同的定义:
数据传输速率为每秒钟传输二进制码元的个数,又称为比特率。单位为比特/秒(bit/s)。
调制速率为每秒钟传输信号码元的个数,又称波特率,单位为波特(Bd)。
数据传送速率为单位时间内在数据传输系统中的相应设备之间传送的比特、字符或码组平均数。在该定义中,相应设备常指调制解调器、中间设备或数据源与数据宿。单位为比特/秒(bit/s)、字符/秒或码组/秒。
参考资料来源:网络-数据传输速率
5. 计算机网络-物理层-通信基础
一个数据通信系统可划分为三大部分,即源系统(或发送端、发送方)、传输系统(或传输网络)和目的系统(或接收端、接收方)。
源系统一般包括以下两个部分:
源点(source):源点设备产生要传输的数据,例如,从计算机的键盘输入汉字,计算机产生输出的数字比特流。源点又称为源站,或 信源 。
发送器:通常源点生成的数字比特流要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。典型的发送器就是 调制器 。现在很多计算机使用内置的调制解调器(包含调制器和解调器),用户在计算机外面看不见调制解调器。
目的系统一般也包括以下两个部分:
接收器:接收传输系统传送过来的信号,并把它转换为能够被目的设备处理的信息。典型的接收器就是 解调器 ,它把来自传输线路上的模拟信号进行解调,提取出在发送端置入的消息,还原出发送端产生的数字比特流。
终点(destination):终点设备从接收器获取传送来的数字比特流,然后把信息输出(例如,把汉字在计算机屏幕上显示出来)。终点又称为目的站,或 信宿 。
在源系统和目的系统之间的传输系统可以是简单的传输线,也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂网络系统。
通信的目的是传送消息(message)。 如话音、文字、图像、视频等都是消息。 数据(data)是运送消息的实体。 根据RFC4949给出的定义,数据是使用特定方式表示的信息,通常是有意义的符号序列。这种信息的表示可用计算机或其他机器(或人)处理或产生。 信号(signal)则是数据的电气或电磁的表现。 根据信号中代表消息的参数的取值方式不同,信号可分为以下两大类:
(1) 模拟信号,或连续信号一代表消息的参数的取值是连续的。 例如在上图中,用户家中的调制解调器到电话端局之间的用户线上传送的就是模拟信号。
(2) 数字信号,或离散信号一代表消息的参数的取值是离散的。 例如在上图中,用户家中的计算机到调制解调器之间,或在电话网中继线上传送的就是数字信号。在使用时间域(或简称为时域)的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形就称为 码元① 。在使用二进制编码时,只有两种不同的码元,一种代表0状态而另一种代表1状态。
① 码元 是指用一个固定时长的信号波形(数字脉冲)表示一位k进制数字,代表不同离散数值的基本波形,是数字通信中数字信号的计量单位,这个时长内的信号称为k进制码元,而该时长称为码元宽度。一个玛元所携带的信息量是不固定的,而是由调制方式和编码方式决定的。
信道按传输信号形式的不同,可分为传送模拟信号的模拟信道和传送数字信号的数字信道两大类;信道按传输介质的不同可分为无线信道和有线信道。
信道上传送的信号有基带信号和宽带信号之分。来自信源的信号常称为基带信号(即基本频带信号)。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。基带信号将数字信号1和0直接用两种不同的电压表示,然后送到数字信道上传输(称为基带传输);宽带(带通)信号将基带信号进行调制后形成频分复用模拟信号,然后送利模拟信道上传输(称为宽带传输)。
信道一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。因此, 一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道 。从通信的双方信息交互的方式来看,可以有以下三种基本方式:
(1) 单向通信 又称为单工通信,即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。无线电广播或有线电广播以及电视广播就属于这种类型。
(2) 双向交替通信 又称为半双工通信,即通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。这种通信方式是一方发送另一方接收,过一段时间后可以再反过来。
(3) 双向同时通信 又称为全双工通信,即通信的双方可以同时发送和接收信息。单向通信只需要一条信道,而双向交替通信或双向同时通信则都需要两条信道(每个方向各一条)。显然,双向同时通信的传输效率最高。
速率也称数据率,指的是数据传输速率,表示单位时间内传输的数据量。可以用码元传输速率和信息传输速率表示。
1)码元传输速率。又称波特率,它表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数(也可称为脉冲个数或信号变化的次数),单位是波特(Bud)。1波特表示数字通信系统每秒传输一个码元。码元可以是多进制的,也可以是二进制的,码元速率与进制数无关。
2)信息传输速率。又称信息速率、比特率等,它表示单位时间内数字通信系统传输的二进制码元个数(即比特数),单位是比特/秒(b/s)。
注意:波特和比特是两个不同的概念,码元传输速率也称调制速率、波形速率或符号速率。但码元传输速率与信息传输速率在数量上却又有一定的关系。若一个码元携带比特的信息量,则M波特率的码元传输速率所对应的信息传输速率为Mn比特/秒。
6. 计算机网络有哪些常用的性能指标
速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率等。
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。若按此定义,则早期的面向终端的网络都不能算是计算机网络,而只能称为联机系统(因为那时的许多终端不能算是自治的计算机)。
但随着硬件价格的下降,许多终端都具有一定的智能,因而“终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。若用微型计算机作为终端使用,按上述定义,则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。
相关信息
数据通信是计算机网络的最主要的功能之一。数据通信是依照一定的通信协议,利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。它可实现计算机和计算机、计算机和终端以及终端与终端之间的数据信息传递。
是继电报、电话业务之后的第三种最大的通信业务。数据通信中传递的信息均以二进制数据形式来表现,数据通信的另一个特点是总是与远程信息处理相联系,是包括科学计算、过程控制、信息检索等内容的广义的信息处理。
7. 计算机网络中数据传输速率指的是什么
数据传输速率是指网络每秒能传输的字节或者比特的数量。单位为“字节/秒”或“比特/秒”。也就是***B/s或者***bit/s。1字节=8比特。
8. 计算机网络有哪些常用的性能指标
计算机网络常用性能指标有:
1、速率:连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率。
2、带宽:网络通信线路传送数据的能力。
3、吞吐量:单位时间内通过网络的数据量。
4、时延:数据从网络一端传到另一端所需的时间。
5、时延带宽积:传播时延带宽。
6、往返时间RTT:数据开始到结束所用时间。
7、利用率信道:数据通过信道时间。
(8)计算机网络中什么是收发率扩展阅读:
计算机网络中的时延是由一下几个不同的部分组成的:
(1)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的时间。因此发送时延也叫做传输时延。发送时延的计算公式是:
发送时延=数据帧长度(bit)/发送速率(bit/s)
(2)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是:
传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上大的传播速率(m/s)
电磁波在自由空间的传播速率是光速。即3.0*10^5km/s。
发送时延发生在机器内部的发送器中,与传输信道的长度没有任何关系。传播时延发生在机器外部的传输信道媒体上,而与信道的发送速率无关。信号传送的距离越远,传播时延就越大
(3)处理时延
主机或路由器在收到分组时需要花费一定时间进行处理,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合适的路由等,这就产生了处理时延。
(4)排队时延
分组在进行网络传输时,要经过许多路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待,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。这就产生了排队时延。排队时延的长短取决于网络当时的通信量。当网络的通信量很大时会发生队列溢出,使分组丢失,这相当于排队时延无穷大。
这样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。
一般来说,小时延的网络要优于大时延的网络。
9. 计算机网络的性能
计算机网络的性能一般是指它的几个重要的性能指标。但除了这些重要的性能指标外,还有一些非性能特征(nonperformance characteristics)也对计算机网络的性能有很大的影响。本节将讨论这两个方面的问题。计算机网络的性能指标,性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。下面介绍常用的七个性能指标。我们知道,计算机发送出的信号都是数字形式的。比特(bit)来源于binary digit,意思是一个“二进制数字”,因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。比特也是信息论中使用的信息量的单位。网络技术中的速率指的是数据的传送速率,它也称为数据率(data rate)或比特率(bit rate)。速率是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是bit/s(比特每秒)(或b/s,有时也写为bps,即bit per second)。当数据率较高时,就常常在bit/s的前面加上一个字母。例如,k(kilo)=103=千,M (Mega)=10=兆,G(Giga)=109=吉,T(Tera)=10=太,P(Peta)=10=拍,E(Exa)=1018=艾,Z(Zetta)=101-泽,Y(Yotta)=104=尧。这样,4x10'bit/s的数据率就记为40Gbit/s。现在人们在谈到网络速率时,常省略了速率单位中应有的bit/s,而使用不太正确的说法,如“40G的速率”。另外要注意的是,当提到网络的速率时,往往指的是额定速率或标称速率,而并非网络实际上运行的速率。