1.1_3 性能指标——时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率

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1.1_3 性能指标——时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率
- （一）时延
- （二）时延带宽积
- （三）往返时延RTT
- （四）利用率

1.1_3 性能指标——时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率

（一）时延

指数据（报文/分组/比特流）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的实践。也叫延迟或迟延。单位是s。

1.发送时延

发生在机器内，如机器的发送器上的。

从发送分组的第一个比特算起，到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间。

假设A主机有10位比特，它要把这些数据发送给B。首先要计算的就是它的发送时延，即，它把这10个比特从主机注入到链路上，所需要的时间。

可知，发送时延受到两个因素的影响。一方面，我要发送多长的数据（数据长度）；另一方面，带宽是多少，即每秒钟最多能将多少个比特注入到链路上（信道带宽/发送速率）。
$发送时延=\frac{数据长度}{信道带宽(发送速率)}$

注意：带宽指的是每秒最高的发送数据率，但实际使用过程中，通常的发送数据是达不到带宽的，带宽只是一个理想的值。但是，在做题的时候，基本给的都是带宽，所以在题目中还是要以带宽当做发送速率。

比如，A主机的发送速率为10b/s，即每秒钟可以将10个bit推到信道上面来，那么此时， $发送时延=\frac{10bit}{10b/s}=1s$ 。即A把它要发送的数据全部推送到信道上所需的时间为1s。

2.传播时延

发生在机器外，通信信道上面的。

传播时延就是电磁波在信道上传播一定距离所花费的时间。

所以它取决于电磁波的传播速度和链路长度。

已经由主机A推到链路上的数据，从主机A处传播到路由器处（上图中间的蓝色设备就是路由器）所花费的时间，就是主机A到路由器的传播时延。从主机A处传播到主机B处所花费的时间，就是主机A到主机B的传播时延。
$传播时延=\frac{信道长度}{电磁波在信道上的传播速率}$

注：

链路长度，就是实际的传播介质，如光纤等，它的长度。

电磁波传播速度，在真空当中是光速，即 $3×10^8m/s$ ，而在具体的链路上传播时，由于会有损耗，因此大概为 $2×10^8m/s$ 。

3.排队时延（路由器处）

等待输出/输入链路可用，所等待的时间，叫排队时延。

例如，刚才主机A发送的10个比特已经到路由器了，但此时路由器正忙，因此需要先等待。在路由器的缓存空间中等待，等待的时间就是排队时延。

当第一个比特位被路由器开始处理了，即停止等待。

此外，被路由器处理完毕的数据，开始准备输出了，也并不是一经处理完毕就立即开始输出的，由路由器向链路上输出时也要有一定的排队时延。

4.处理时延（路由器内）

路由器对收到的数据进行处理，也就是进行转发工作。但具体在转发的过程中，路由器是要进行一系列处理的，如：看看数据是要转发到哪里；看看数据序列有没有出错……。

所以，路由器进行检错、找出口也需要一定的时间，就叫处理时延。

注意：

若信道带宽（发送速率）由原来的10b/s提高到了100b/s，那么在传输的数据长度不变的情况下，发送时延会变小。——这就是我们对于高速链路的正确理解，即，高速链路指的是发送速率的提高，而与电磁波的传播速率无关。即，我们的高速链路，它只是提高了带宽，减小了发送时延，而对于传播时延、电磁波的传播速率是没有关系的。