(完整word版)传输时延计算
网络传输的四种时延
⽹络传输的四种时延从⼀台计算机经过若⼲路由到另⼀台计算机之间，它们的信息交流不可能没有时间差的⽽中间的时间差被称为时延在计算机⽹络中有主要有四种时延：（⾃顶向下和⼀些资料都⽤的是主要和最为重要，但是暂时我没有找到第五种时延是什么，欢迎补充）处理时延，排队时延，传输时延（发送时延），传播时延⼀般情况，依次发⽣可以做⼀个⽐喻：你是个多段组合型⽕箭，到达了发射场处理时延：开始花了点时间拆开⼀点⽕箭⽪，看看上⾯的发送地址，排队时延：今天⼀群⼟豪在发射⽕箭，你发现你排在第5位，那就得等⼀下传输时延：到你了，准备点⽕，开始倒计时，0.00003，0.00002，0.00001，发射，你的⼀段就发射出去了，然后发送你的下⼀段传输时延：最后你的⼀段段，按照预定的轨道飞起来了，飞到到达⽬的地⾃顶向下：分组从⼀台主机（源）出发，通过⼀系列路由器传输，在另⼀台主机（⽬的地）中结束它的历程。
当分组从⼀个结点（主机或路由器）沿着这条路径到后继结点（主机或路由器），该分组在沿途的每个结点经受了⼏种不同类型的时延。
这些时延最为重要的是结点处理时延（nodal processing delay）、排队时延（queuing delay）、传输时延（transmission delay）和传播时延（propagation delay），这些时延总体累加起来是结点总时延（total nodal delay）。
许多因特⽹应⽤，如搜索、Web浏览、电⼦邮件、地图、即时讯息和IP 语⾳，它们的性能受⽹络时延的影响都很⼤。
为了深⼊理解分组交换和计算机⽹络，我们必须理解这些时延的性质和重要性。
时延的类型（1）排队时延在队列中，当分组在链路上等待传输时，它经受排队时延。
⼀个特定分组的排队时延长度将取决于先期到达的正在排队等待向链路传输的分组数量。
如果该队列是空的，并且当前没有其他分组正在传输，则该分组的排队时延为0。
另⼀⽅⾯，如果流量很⼤，并且许多其他分组也在等待传输，该排队时延将很长。
计算机网络常用公式
计算机网络常用公式计算机网络作为现代信息技术的核心，贯穿着我们日常生活的方方面面。
在计算机网络领域，有许多公式被广泛应用于网络性能评估、传输速率计算、网络拥塞控制等方面。
本文将介绍一些常用的计算机网络公式，以助您更好地理解和应用于实践。
一、网络速度与延迟1. 传输速率（Transmission Rate）传输速率是指在单位时间内从发送方传输到接收方的数据量，通常以bit/s（比特每秒）来衡量。
计算传输速率的公式如下：传输速率 = 数据量 / 传输时间2. 带宽（Bandwidth）带宽用于表示网络链路的承载能力，通常以bit/s或者byte/s（字节每秒）来计量。
计算带宽的公式如下：带宽 = 传输速率 / 传输路径数量3. 延迟（Latency）延迟是指从发送数据开始到接收数据的时间间隔，也称为端到端延迟。
计算延迟的公式如下：延迟 = 传输时间 + 排队时间 + 处理时间二、网络性能评估1. 吞吐量（Throughput）吞吐量用于衡量网络链路或系统在单位时间内能够处理的数据量，通常以bit/s或者byte/s计量。
计算吞吐量的公式如下：吞吐量 = 传输速率 * (1 - 丢包率)2. 丢包率（Packet Loss Rate）丢包率是指在数据传输过程中丢失的数据包数量与发送的数据包总数之比。
计算丢包率的公式如下：丢包率 = 丢失的数据包数量 / 发送的数据包总数三、网络拥塞控制1. 窗口大小（Window Size）窗口大小用于控制发送端并发发送的数据量，以实现网络传输的效率和可靠性。
计算窗口大小的公式如下：窗口大小 = 延迟 * 带宽2. 拥塞窗口（Congestion Window）拥塞窗口用于衡量网络链路或系统当前的拥塞程度。
计算拥塞窗口的公式如下：拥塞窗口 = 拥塞窗口 * 乘法减小因子四、TCP/IP协议簇相关公式1. IP地址数量IPv4地址数量的计算公式如下：IP地址数量 = 2^(32-子网掩码位数)2. 子网划分子网划分的计算公式如下：子网数量 = 2^(子网掩码位数 - 主机地址位数) - 2 3. TCP滑动窗口TCP滑动窗口的计算公式如下：滑动窗口大小 = 最大窗口大小 - 未应答的ACK数量五、其他常用公式1. DNS查询时间DNS查询时间的计算公式如下：DNS查询时间 = 轮询时间 + 传输时间 + 处理时间2. 路由器转发时延路由器转发时延的计算公式如下：转发时延 = 报文长度 / 链路速率总结：计算机网络常用公式涵盖了网络速度、延迟、性能评估和拥塞控制等方面。
确定性网络 时延计算公式
确定性网络时延计算公式确定性网络时延计算公式。
确定性网络时延是指在网络中传输数据所需的时间，它是网络性能的重要指标之一。
在计算网络时延时，需要考虑到数据在传输过程中所经历的各种延迟，包括传输延迟、处理延迟、排队延迟等。
确定性网络时延计算公式是用来计算这些延迟的数学表达式，它可以帮助我们更准确地评估网络的性能和优化网络的设计。
确定性网络时延计算公式包括传输延迟、处理延迟和排队延迟三个部分。
传输延迟是指数据在网络中传输所需的时间，它取决于数据包的大小和网络的带宽。
处理延迟是指数据在节点上进行处理所需的时间，它取决于节点的处理能力和负载情况。
排队延迟是指数据在节点的缓冲队列中等待传输所需的时间，它取决于队列的长度和数据包的到达速率。
传输延迟的计算公式为：Tt = L / R。
其中，Tt为传输延迟，L为数据包的长度，R为网络的带宽。
这个公式表明，传输延迟与数据包的长度成正比，与网络的带宽成反比。
因此，在设计网络时，可以通过增加带宽或减小数据包的长度来减小传输延迟。
处理延迟的计算公式为：Td = D / C。
其中，Td为处理延迟，D为数据包的大小，C为节点的处理能力。
这个公式表明，处理延迟与数据包的大小成正比，与节点的处理能力成反比。
因此，在设计节点时，可以通过增加处理能力或减小数据包的大小来减小处理延迟。
排队延迟的计算公式为：Tq = L / (μλ)。
其中，Tq为排队延迟，L为数据包的平均长度，μ为数据包到达队列的平均速率，λ为数据包离开队列的平均速率。
这个公式表明，排队延迟与数据包的平均长度成正比，与数据包到达队列的速率和离开队列的速率的差值成反比。
因此，在设计队列时，可以通过控制数据包的到达速率和离开速率，或增加队列的长度来减小排队延迟。
综合上述三个部分的延迟，确定性网络时延的计算公式为：T = Tt + Td + Tq。
这个公式表明，确定性网络时延是传输延迟、处理延迟和排队延迟的总和。
通过这个公式，我们可以更准确地评估网络的性能，找出影响网络时延的关键因素，并采取相应的措施来优化网络的设计。
时延的计算
2 综合应用题例题1假设待传送数据的总长度为2560位，每个分组的长度为256位，其中头部开销长度为16位，源节点到目的节点之间的链路数为4，每个链路上的延迟时间为0.1秒，数据传输率为2560bps，线路交换建立连接的时间均为0.2秒，在分组交换方式下每个中间节点产生2 5.6位的延迟时间。
（1）求传送所有的数据，线路交换所需时间。
（2）求传送所有的数据，数据报分组交换所需时间。
例题1解答（1）线路交换，也称为电路交换，其传输时间的计算公式是：链路建立时间+链路延迟时间+数据传输时间。
根据题意，链路建立时间为0.2秒；链路延迟时间=链路数×每链路延迟时间=4×0.1=0.4秒；数据传输时间=数据总长度/数据传输率=2560位/2560bps=1秒。
因此总的传输时间=0.2+0.4+1=1.6秒。
（2）采用数据报分组交换形式，其传输时间的计算公式显然是：（链路延时时间+中间结点延迟时间+分组传送时间）×分组数。
根据题意，显然链路延迟时间=链路数×每链路延迟时间=4×0.1=0.4秒；而中间结点延迟时间应=中间结点数×每中间结点延迟时间，中间结点数没有直接给出，但根据源点到目标共有4条链路，就可以得知中间结点应该是4-1=3个，每个中间结点延迟25.6位，因此其延迟时间就是25.6位/2560bps=0.01秒，中间结点延迟时间=3×0.01= 0.03秒；而分组传送时间=分组大小/数据传输率=256位/2560bps=0.1秒。
这三者之和就是每个分组传输的时间，即0.4+0.03+0.1=0.53秒。
最后，我们还要求出分组数，由于每个分组是256位，但其中有16位是头开销，因此实际可以装载的信息只有256-16=240位，而我们的数据报文的长度是2560位，因此其需要打包为11个分组，当然最后一个分组实际上没有达到最大值。
因此采用数据报分组交换所需的时间=0.53×11=5.83秒。
延时---计算公式
延时---计算公式2008-07-28 19:20:25| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅(1)光缆系统产生的延时无论是电信号还是光信号，都是电磁波，在一定的媒质中传播速度都是有限的，主要取决于媒质的折射率。
如光信号经过光纤传输的延时为T，可以表达为T=式中C为空中的光速(3×105km/s)；L为传输距离(km)；n1为光芯区折射率，典型值为1.48。
由此可计算出光信号在光纤中每公里的传输延时大至为4.9μs，再考虑整个系统中再生器和复用器引入的少量延时，整个光缆系统所产生的延时可以按5μs/km考虑。
(2)传输设备和延时PCM复用终端设备产生的延时环节包括输入低通滤波器、抽样单元、编码器、复用器、分解器和恢复滤波器。
复接、分接过程是在2048kbit/s上进行的。
抽样及编码过程至少要延时8/64×103=125μs，解码过程要暂存8/64×103=125μs，恢复过程至少要平滑1/8000=125μs，此外，输入滤波器也要延时100μs量级时间，复接和分接过程延时256/2048×103=125μs。
所以单向PCM终端产生的延时约为600μs。
SDH设备的传输延时与设备及传输的速率等有关，目前没有标准化，一般为10～60μs。
(3)路由保护延时采用不同的路径进行路由保护时，以2Mbit/s信号传输保护信号。
2Mbit/s信号可以通过两个可选择的路由在网络中传输，但正常情况下只使用主要路由(即优先切换至主要路由上)。
这样，在传输系统出现故障时就进行保护切换，切换到保护路由时会产生时延，其时延主要是切换时间。
SDH设备的切换延时和保护方式有关，一般不超过50ms。
PCM设备的切换保个厂家有区别，主要原因是切换机制的不同，一般也低于50ms。
切换过程还涉及到PCM设备的复用和解复用，SDH设备的映射和去映射，上述过程的延时都是μs级的，基本可以不考虑，因此主要的延时是由切换引起的。
光纤最大传输时延计算
光纤最大传输时延计算
最大传输距离计算：以10W为例，即最大功率输出为40dBm,假使基站输出43 dBm,采用30DB耦合器、合路损耗3.5 dBm、馈线接头损耗2D dBm，则进入光纤近端机入口功率为7.5 dBm，光路损耗0.5 dBm /KM(等效射频损耗为2dBm /KM),假使直放站增益为55 dB，最大传输距离L=(7.5+55-40)/1=22.5KM（即允许最大光路损耗为11. 25KM）
2.时延计算：总时延=Ta+Tb+Tc，其中T a为光纤时延，Tb为直放站时延，取5µs，Tc为直放站与移动用户覆盖区最大时延。
根据GSM 系统要求，TA最大值为63，对应时延为233µs，假定光纤直放站最大有效覆盖半径为5Km，传输时延为5000m/（30*108m/s）=16.7µs，由此可知光纤时延不能超过（233/2-16.7=）99.8µs，而光纤时延为5µs/Km，即光传输距离不能超过（99.8µs/（5µs/Km）=）19.96Km，同时需要预留一定的余量。
因此，建议基站到直放站光纤距离应不超过18Km。
3.上行也是如此，从你这儿看上行明显衰减过大，已经建站了，只能调节下面的东东看看拉，死马当活马医吧，把基站TA设置成最大为63，抬高直放站上行增益，光路最好重做。
SDH光传输系统的时延测算
SDH 光传输系统的时延测算高钧利【摘要】传输时延是 SDH 光传输系统的一项重要性能指标。
介绍 SDH 光传输系统的时延构成，并结合绍兴地区电力系统通信的 SDH 光网络，介绍了通过测试计算 SDH 网元的 3 种时延、相邻网元之间的光缆长度、业务在起止站点间的传输时延的方法。
按照文章介绍的方法可以测算出不同厂家、不同型号、不同速率的 SDH 光传输设备的传输时延。
【期刊名称】浙江电力【年(卷),期】2011(030)004【总页数】4【关键词】SDH；时延；测算目前，SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）光传输系统已在电力系统通信业务中占据主导地位，是电力系统各类信息应用的基础平台，用于传输电力系统生产过程中的调度行政电话，以及继电保护、安全稳定控制、远动自动化、电能计量、图像监控、生产办公 MIS 等各类信息。
不同的业务对传输时延的要求是不同的。
调度行政电话、远动自动化业务对时延的要求可以不超过 150ms，图像监控、生产办公 MIS 信息业务对时延的要求可以不超过2～5 s，而继电保护、安全稳定控制业务则要求时延不超过5ms。
因此在设计、接入业务前需测算 SDH 光传输系统的时延，以确定传输时延是否满足业务的要求。
1 时延的构成在 SDH 光传输系统中，传输时延主要由传输媒质（光缆）时延 tl和 SDH 传输设备时延 ts组成。
在 SDH 内部，需要完成同步复用、映射和定位，进行各类开销处理、指针调整、连接处理，以及数据流的缓冲、固定比特塞入处理等，这些都增加了 SDH 设备的传输时延。
SDH 传输设备的时延 ts由映射时延 ty（从 2M到光口）、去映射时延 tq（从光口到2M）和直通时延tz（从光口到光口）组成，则 SDH 光传输系统的时延t为：分别测算出式（1）中的各项时延，就可以算出 SDH 光传输系统的时延 t。
光缆时延可由式（2）计算得出：式中： L 为光缆长度； n1为纤芯折射率，对常用的G.652 光缆， n1为 1.48；C 为光速， C＝3×105km/s。
时延
“时延”类问题的解答 “时延”类问题几乎在每年的同等学力统考中都出现，而完全答对的学生很少，为了让 同学们从根本上理解这类问题的解答方法，我们组织了这次专题答疑。
一、 “时延”的基本概念和计算公式 “时延”是指一个报文或分组从一个网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。
它由发送时延、传输时延和处理时延三个部分组成，一般情况下忽略处理时延。
(1).发送时延是结点在发送数据时使数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。
注意：a）比特的缩写是小写 b。
一个字节（byte）代表 8 个比特，它的缩写是大写 B。
1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。
计算时要特别注意换算。
b）信道带宽就是数据在信道上的发送速率，它也常称为数据在信道上的传输速率。
（2）传输时延是电磁波在信道中需要传输一定的距离而花费的时间。
注意：a）电磁波在自由空间中传输的速率是光速，即 3X105km/s；电磁波在铜线电缆 中传输的速率是 2.3X105km/s；电磁波在光纤中传输的速率是 2.0X105km/s。
b）对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传输 速率。
二、各种传输环境下的“时延”计算 例 1．比较在一个电路交换网和在一个（负载轻的）分组交换网上将 x 比特报文沿 k 段传输 路径传输的延迟。
假定线路建立时间是 s(s)，每段上的传输延迟为 d(s)，分组大小为 p(b)， 数据传输速率为 b(b/s)。
在什么情况下，分组交换网的延迟更短？ 解：对于电路交换，时电路建立起来；时报文的最后一位发送完毕；时报文到达目的地。
而 对于分组交换，最后一位在时发送完毕。
为到达最终目的地，最后一个分组必须被中间的路 由器重发次，每次重发花时间，所以总的延迟为 为了使分组交换比电路交换快，必须： 所以：例 2．假设两个用户之间的传输线路由 3 段组成（两个转接点） ，每段的传输延迟为 10-3s， 呼叫建立时间（线路交换或虚电路）为 0.2s，在这样的线路上传输 3200bit 报文，分组的大 小为 1024bit，报头的开销为 16bit，线路的数据速率是 9600bps，试分别计算在下列各种交 换方式下端到端的延迟时间： （1）电路交换； （2）报文交换； （3）虚电路； （4）数据报。
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从通信原理可以知道：电路交换方式是在用户开始通信前，先申请建立一条从发送端到接收端的物理信道，并且在双方通信期间始终占用该信道。
时延是评价网络性能的重要参数，对于一些实时性业务，如IP电话、会议电视等，过大的时延有时会导致业务无法正常开通。
时延按帧转发方式分为存储转发（S&F）和比特转发2种方式，目前MSTP 上均采用存储转发方式。
对于存储转发方式，时延是指输入帧最后一位到达输入端口到该帧第一位出现在输出端口的时间间隔。
一个端到端的时延主要由串行时延、传播时延和处理时延3个部分组成。
在低带宽时，串行时延对端到端时延的影响最大。
a）串行时延是指一个帧或信元在它能被处理之前完全被一个收端节点接收所需要的时间。
比如MAC帧必须等CRC全部接收后才能被处理。
MAC帧最小为64 Byte，采用100 Mbit/s以太网链路传输时，串行时延为51.2 ms；MAC帧最长为1 518 Byte，采用100 Mbit/s以太网链路传输时，串行时延为1.214 4 ms。
可见，串行时延和传输速率成反比，速率越高，接收一个完整帧的时间越短，同时，串行时延也和帧长有关，帧越长，时延越大。
b）传播时延是指信号在传输介质中从发端到收端所需的时间，它和传输距离以及传输介质有关。
例如光在单模光纤中的传播速度大约为200 000 km/s（即0.005 ms/km），因此传播时延等于光缆长度×0.005 ms/km
（5 us/km）。
光纤越长，传播时延越长。
c）处理时延是指信号经过光-电-光设备时，从入设备到出设备所需时间，对于MSTP设备，处理时延包括SDH的处理时延以及以太网的处理时延。
根据YD/T 974-1998，SDH的处理时延对于VC12级别，应小于125 us，对于VC4级别，应小于50 us。
以太网的处理时延根据以太网板CPU的处理能力不同而不同。
因此，一个端到端的时延应该是串行时延、传播时延以及处理时延之和。
随着传输速度的提高，串行时延变得不那么重要了，时延主要表现在传播时延以及处理时延上。
可以看出，时延和带宽、距离都有关系，不同的网络结构会有不同的时延。
时延包括处理时延，因此，在进行时延测试的时候，系统或设备的负荷情况也是一个值得考虑的问题，系统或设备的负荷不同，测得的时延也不同。
一般情况下，只测试负荷为吞吐量90%情况下的时延，即在非拥塞情况下的时延。
另外，由于MSTP封装以太网可以采用虚级联，VC通过不同的路径，在收端重组，也需要一定的时延，因此，建议配置VC的时候，尽量安排在同一路径，以减少时延。
测试时需采用7种典型的字节长度来进行测试，测试时间为10 s。