コンピュータネットワークシリーズ学習:Delay


次に,ネットワーク伝送中の各種遅延を一度に整理する.
Processing Delay
Processing delayは、パケットのヘッダをチェックしたり、パケットの転送方向を決定したり、パケットビットレベルの転送エラーをチェックしたりするなど、多くの場所で発生します.通常、高速ルータでは、processing delayのサイズはマイクロ秒レベル以下である.
Queuing Delay
packet switchingでは、各switchが複数の回線に接続されます.Switchは、各回線のデータ転送に出力バッファ(output buffer、output queueとも呼ばれる)を提供し、複数の回線にパケットが送信されると、最初にswitchに到着したパケットがすぐに送信され、残りのパケットは到着順にバッファに入り、先進的な先出しポリシーに従って送信される.したがって、queuing delayと呼ばれる遅延が発生します.Queue delayのサイズはマイクロ秒からミリ秒です.
Rを伝送速度、単位bits/sec、すなわち1 bitがoutput queueから送信される速度をR bpsとする.1つのパケットの長さはL bitsであり、各パケットがqueueに到達する平均レートはa個/secである.output queueに到達する平均ビットレートはLa bits/secである.La/Rをtraffic intensityと呼び、La/R>1の場合、output queueは無限に増加する傾向にあります(output queueの長さが無限大であると仮定します).

パケットがL/R秒ごとにoutput queueに到達すると仮定すると、パケットが到着するたびにoutput queueは常に空になります.なぜですか.

R bits/sec*L/Rsec=L bitsの場合、ちょうどL/Rの後にちょうど1つのパケットが完全に送られる.

N個のデータが(L/R)N秒ごとにoutput queue(arrive in bursts)に同時に到達すると仮定し、n番目のパケットのqueuing delayはいくらですか?

1番目のパケットにはdelayがなく、2番目のパケットのqueuing delayは:L/R,....n番目のパケットのqueuing delayは、(n-1)L/Rです.
Transmission Delay
Transmission delayはrouterに対して、英語ではthe rate of which bits are pushed out of the queueと解釈され、重点はout of the queueである.中国語での理解は、routerがデータを送信する際にパケットをrouterから伝送媒体に入れるのに要する時間、すなわち、データブロックの最初のビットから送信を開始してから、最後のビットの送信が完了するまでの所要時間である.Transmission delayのサイズはマイクロ秒からミリ秒です.パケット長がL bits、router Aからrouter Bへの伝送速度がR bits/secの場合:
dtrans=L/R
Propagation Delay
Propagation delayはlinkの場合、伝送されるパケットサイズに関係なく、伝送媒体の物理的性質と2つのrouterの物理的距離に依存して、電磁信号が伝搬媒体で伝送される時間を指す.Propagation delayのサイズはミリ秒級です.dがrouter Aとrouter Bの距離であり、sが伝播媒体上の伝送時間である場合、
dprop=d/s
この4つの遅延を理解すると、1つのノードの遅延は難しくありません.
Total nodal delay:

dnodal=dproc+dqueue+dtrans+dprop
通常、output queueが混雑していないか、ネットワークが混雑していない場合は、dqueueが無視されていることを示します.
さらにend-to-end delayを与えます.
ソースホストとdestinationホストの間にN-1個のroutersがあり、ネットワークが混雑していないと仮定すると、
dend−end=N(dproc+dtrans+dprop)