1传输时延与传播时延
计算机网络知识点总结
计算机⽹络知识点总结1.在⽹络核⼼部分实现分组交换的核⼼设备是路由器。
2.⽹络协议是进⾏⽹络中的数据交换⽽建⽴的规则、标准或约定。
它包括：语法、语义、同步。
（1）语法：即数据与控制信息的结构或格式；（2）语义：即需要发出何种信息，完成何种动作以及做出何种响应；（3）同步：即事件实现顺序的详细说明。
3.⽹络时延：总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。
（1）发送时延：也叫传输时延，指的是主机或者路由器发送数据帧所需要的时间。
公式：发送时延=数据帧长度 / 发送速率。
（2）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 / 电磁波在信道上的传播速率。
（3）处理时延：主机或者路由器在收到分组时要花费⼀定的时间进⾏处理，⽐如分析分组的⾸部、从分组中提取数据部分、进⾏差错检验或者查找恰当的路由，会产⽣处理时延。
（4）排队时延：分组在⽹络中传输时经过路由器在输⼊队列中排队等待处理、在输出队列中排队等待转发，从⽽产⽣了排队时延。
4.协议与服务：（1）协议：协议是控制对等实体之间通信的规则，是⽔平的；（2）服务：服务是下层通过层间接⼝向上层提供的功能，是垂直的；（3）两者的区别：协议的实现保证了能够向上⼀层提供服务，要实现本层的协议还需要使⽤下层提供的服务。
5.常⽤的编码：不归零制、归零制、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码（1）不归零制：正电平代表1，负电平代表0。
（2）归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0。
（3）曼彻斯特编码：位周期中⼼向上跳变代表0，位中⼼向下跳变代表1。
（4）差分曼彻斯特编码：在每⼀位中⼼处始终有跳变。
位开始边界有跳变代表0，位开始边界有跳变代表1。
6.正交振幅调制QAM-16是由3种振幅和12种相位的组合，从⽽形成了16种信号状态。
7.⾹农公式：信道的极限信息传输速率 C 可表达为 C = W log2(1+S/N)W 为信道的带宽（以 Hz 为单位）S 为信道内所传信号的平均功率N 为信道内部的⾼斯噪声功率8.传输媒体（1）屏蔽双绞线STP，具有抗电磁⼲扰能⼒（2）⽆屏蔽双绞线UTP，⽐较便宜。
通信技术中的时延控制策略
通信技术中的时延控制策略在当今数字化时代，通信技术的发展已经从简单的信息传递进化为复杂的实时互动和多媒体数据传输。
随着通信网络的不断发展，确保数据的及时性和可靠性变得至关重要。
而时延控制策略作为一种重要的通信技术，被广泛应用于各个领域，以确保通信的高效性和稳定性。
时延是数据从发送端到接收端所需的时间。
在通信过程中，时延可分为四个主要类型：发送时延、传播时延、排队时延和处理时延。
发送时延是指数据从源节点到传输媒介所需的时间，传播时延是数据在传输媒介中传播所需的时间，排队时延是指数据在队列中等待处理所需的时间，处理时延是数据在接收端进行处理所需的时间。
为了确保通信的实时性，通信技术中的时延控制策略起着至关重要的作用。
以下是几种常见的时延控制策略：1. 提前发送策略提前发送策略是指在数据的传输过程中，发送端在接收到确认之前就开始发送下一批数据。
这样可以减少传输时延，提高传输效率。
然而，过度的提前发送可能会导致网络拥塞，必须根据网络的负载情况和带宽容量来确定适当的发送时间间隔。
2. 延迟确认策略延迟确认策略是指接收端在一定的时间间隔内收集数据，并将确认消息一次性发送给发送端。
这样可以减少确认消息的传输次数，减少传输时延。
然而，过长的确认时间间隔可能会增加发送端的等待时间，影响通信的实时性。
3. 简化头部策略在数据传输过程中，数据包的头部信息会占用一定的传输带宽，并增加传输延迟。
简化头部策略通过减少数据包头部的大小来降低时延。
这可以通过使用更高效的协议、减少冗余信息和合并多个数据包等方式来实现。
4. 智能路由策略智能路由策略是指通过动态选择最优路径和调整数据传输的路由方式来减少传输时延。
这可以通过使用路由器和交换机等设备来实现。
智能路由策略根据网络的负载情况、带宽状况和数据传输的优先级等因素来选择最佳的传输路径，以减少传输时延和网络拥塞。
综上所述，通信技术中的时延控制策略是确保通信的实时性和可靠性的关键因素。
网络通信
1.通信系统模型包括源系统、传输系统和目的系统三个部分。
有5个因素：源点、发送器、传输系统、接收器、终点。
2.计算机网络定义：将具有独立工作能力的计算机，通过通信线路或通信设备按照一定的标准规则或者约定来实现资源的共享。
3.计算机网络根据交换方式分类：电路交换、报文交换、分组交换、混合交换。
4.时延：一个报文或分组从网络的一端传送到另一端所需要的时间。
①传输时延（发送时延）：发送数据时数据块进入到传输媒体所需要的时间。
传输时延=数据块长度/发送速率（或者带宽b/s）②传播时延：电磁波在信道中所需要传播一定距离而花费的时间。
传播时延=信道长度（米）/传播速率（米/s）（1m=220、1B=8b）（1mb/s=106b/s）。
时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。
5.通信子网包括：网络层、数据链路层、物理层6.OSI模型：应用、表示、会话、运输、网络、数据链路、物理。
7.五层协议：ATNDP、应用、运输、网络、数据链路、物理（AT：资源子网；NDP：通信子网）8.实体：entity。
任何可以发送或接收信息的硬件软件进程。
9.协议：进行通信的计算机为实现数据的交换数据的交换必须遵守的规则约定、标准（广义）。
（狭义）：对实体之间进行通信的集合。
协议的要素：①语法：数据与控制信息的结构或格式②语义：什么控制信息、完成什么动作、做出什么响应③同步:事件实现顺序的详细说明。
10.服务：在协议的控制下。
下一层向上一层提供的操作。
11.服务访问点：SAP12.服务和协议的区别：协议时水平的、服务是垂直的、协议是透明的、服务是可见的、服务依靠协议实现。
13.服务和SAP的区别：多个SAP可以被一个被一个服务使用、一个SAP不可被多个服务使用14.通信角度、各层服务可分为两大类：①面向连接的②无连接的15.U=1—D0/D(D0为空闲时延，D为当前时延) 1.为什么研究基带传输：主要理由是：①近距离传输常采用基带传输，具有一定的实现价值。
传输时延和传播时延的计算公式
传输时延和传播时延的计算公式在计算网络性能中，传输时延和传播时延是两个重要的指标。
传输时延是指从数据发送方发送数据开始，到数据接收方接收到数据结束的时间间隔。
而传播时延是指信号在传输媒介中传播所需的时间。
传输时延的计算公式为：传输时延 = 数据长度 / 传输速率其中，数据长度指的是要传输的数据的大小，单位可以是字节或位。
传输速率指的是数据在传输媒介中的传输速度，单位可以是字节/秒或位/秒。
举个例子来说明传输时延的计算公式。
假设要传输一个文件，文件大小为1MB，传输速率为1Mbps。
那么传输时延可以通过以下计算得出：传输时延 = (1MB * 8) / 1Mbps = 8ms传播时延的计算公式为：传播时延 = 传输距离 / 传播速度其中，传输距离指的是数据传输的路径长度，单位可以是米或千米。
传播速度指的是信号在传输媒介中的传播速度，单位可以是米/秒或千米/秒。
举个例子来说明传播时延的计算公式。
假设数据传输的路径长度为1000千米，传播速度为2光速（约为6 * 10^8米/秒）。
那么传播时延可以通过以下计算得出：传播时延 = 1000千米 / (2 * 6 * 10^8米/秒) = 8.33ms可以看出，传输时延和传播时延的计算公式都是基于基本的物理规律进行计算的。
传输时延主要取决于数据的大小和传输速率，而传播时延主要取决于传输距离和传播速度。
传输时延和传播时延都是影响网络性能的重要因素。
在设计和优化网络时，需要充分考虑这两个因素，以提高网络的传输效率和响应速度。
除了传输时延和传播时延，还有其他因素也会影响网络的性能，如处理时延、排队时延等。
这些时延的计算公式也可以根据具体情况进行推导和计算。
传输时延和传播时延是计算网络性能的重要指标，其计算公式基于物理规律，通过考虑数据大小、传输速率、传输距离和传播速度等因素进行计算。
在网络设计和优化中，需要充分考虑这些时延因素，以提高网络的传输效率和响应速度。
第三章_1 网络的时延模型
Broadband Wireless Communications Laboratory, Xidian University
Xidian Univ.
Little定理的应用
数，“典型”是指时间平均）
服务速率（指系统处于忙时单位时间内服务的典
型（平均）顾客数）
Broadband Wireless Communications Laboratory, Xidian University
Xidian Univ.
Little定理
求解量
系统中的平均顾客数（它是在等待队列中和正在
Broadband Wireless Communications Laboratory, Xidian University
Xidian Univ.
排队模型
Broadband Wireless Communications Laboratory, Xidian University
Xidian Univ.
排队模型
在不同的传输网络中，顾客和服务时间可能是各不
相同的。例如，在分组交换网络中，顾客即为分组，
服务时间即为分组传输时间。在电路交换网络中，
顾客即为呼叫，服务时间即为呼叫持续的时间。
Broadband Wireless Communications Laboratory, Xidian University
T N d T
t i i 1 0 i 1
t
t
i
将上式除以t得
t
i 1
1 t
Ti
1 t
t
0
N d
1 t
实验2 传输时延与传播时延的比较
实验2 传输时延与传播时延的比较一、实验名称：传输时延与传播时延的比较二、实验目的1、深入理解传输时延与传播时延的概念以及区别2、掌握传输时延与传播时延的计算方法三、实验环境1、运行Windows Server2003 /XP操作系统的PC机一台。
2、 java虚拟机，分组交换Java程序四、实验步骤1、熟悉实验环境实验之前先要设定好链路长度、链路传输速率和分组长度。
链路长度可以分为1000km、100km、10km，速率可分为1Mb/s、10Mb/s、100Mb/s，分组长度可选择100B、500B、1Kb。
2、设置参数 Length =1000km, Rate =1Mbps, Packet size =100 Bytes参见图2-1，设定好各个参数之后按“Start”键，分组即开始传输。
图中显示链路长度为1000km、传输速率为1Mb/s，分组长度为100B，发送端开始通过链路传输分组。
图2-1 分组发送3、设置参数Length =1000km,Rate =1Mbps, Packet size =100 Bytes图2-2 传输时延参见图2-2，可看出发送方将整个分组传输到链路上用时0、800ms，该时间长度即为传输时延，然后整个分组开始在链路中传输。
4、设置参数Length =1000km,Rate =1Mbps, Packet size =100 Bytes图2-3传播时延参见图2-3，分组中的一个比特从发送方出发到达接收方所需要的时间为传播时延。
5、设置参数Length =100km,Rate =1Mbps, Packet size =100 Bytes图2-4短链路长分组的情况参见图2-4,此时该分组的第一个比特到达接受方时最后一个比特还没有从发送方传输出来。
6、设置参数Length =1000km,Rate =10Mbps, Packet size =100 Bytes图2-5长链路短分组的情况参见图2-5，与上面5的情况相反，是链路长度较长而传输速率较低的情况。
传播时延的计算公式
传播时延的计算公式
传播时延是指电磁信号或光信号在传输介质中传播一定的距离所花费的时间，即从发送端发送数据开始，到接收端收到数据（或者从接收端发送确认帧，到发送端收到确认帧），总共经历的时间。
电磁信号和光信号在光纤或者铜线中的传播速度在20万公里/秒以上。
电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间，也就是一个比特从链路一端到另一端传播所需要的时间。
计算公式如下：
传播时延=传输信道长度/传输介质中信号的传播速率
电磁波在自由空间的传播速率是光速，即
电磁波在网络传输媒体中的传播速率比在自由空间要略低一些。
例如，电磁波在铜线电缆中的传播速率约为
电磁波在光纤中的传播速率约为
如果光纤线路长度为1000 km。
则产生的传播时延为
易混淆的两个概念是传播时延和传输时延。
传输时延是指一个站点从开始发送数据帧到数据帧发送完毕所需要的全部时间，传播时延是指发送端开始发送数据到接收端收到数据所需要的全部时间。
传输时延和发送数据帧大小有关，而传播时延和传输距离相关。
1-02试简述分组交换的要点 - 发送时延(传输时延)
发送时延（传输时延）、传播时延、处理时延和往返时延传播时延＝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1-02、试简述分组交换的要点。
答：在分组交换网络中，采用存储转发方式工作，数据以短的分组形式传送。
如果一个源站有一个长的报文要发送，该报文就会被分割成一系列的分组。
每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。
控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息。
在路径上的每个结点，分组被接收，短时间存储，然后传递给下一结点。
分组交换网的主要优点：①高效。
动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
②灵活。
以分组为传送单位和查找路由。
③迅速。
不必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽。
④可靠。
完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性。
缺点：分组在节点转发时因排队而造成一定的延时;分组必须携带一些控制信息而产生额外开销;1-03、试从多个方面比较电路交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换：在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路。
优点：①传输数据的时延非常小。
②实时性强。
③顺序传送数据。
④控制简单。
缺点：①平均连接建立时间长。
②信道利用低。
（2）分组交换：分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去，因此分组交换除了具有报文的优点外，与报文交换相比有以下优缺点：优点：①加速了数据在网络中的传输。
②简化了存储管理。
③减少了出错机率和重发数据量。
④由于分组短小，更适用于采用优先级策略。
缺点：①存在存储转发时延。
②降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。
③可能出现失序、丢失或重复分组。
1-07、计算机网络可从哪几个方面进行分类？答：计算机网络可以从不同的角度进行分类：（1）根据网络的交换功能分为电路交换、报文交换、分组交换和混合交换；（2）根据网络的拓扑结构可以分为星型网、树型网、总线网、环型网、网状网等；（3）根据网络的通信性能可以分为资源共享计算机网络、分布式计算机网络和远程通信网络；（4）根据网络的覆盖范围与规模可分为局域网、城域网和广域网；（5）根据网络的使用范围分为公用网和专用网。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算机网络设计实验报告
09012211 孙磊
实验一：传输时延与传播时延的比较
实验目的
1. 深入理解传输时延与传播时延的概念以及区别
2. 掌握传输时延与传播时延的计算方法
实验步骤
1、熟悉实验环境
实验之前先了解链路长度、链路传输速率和分组长度。
链路长度可以分为1000km、100km、10km，速率可分为1Mb/s、10Mb/s、100Mb/s，分组长度可选择100B、
500B、1Kb。
2、设置参数 Length = 1000km, Rate = 1Mbps, Packet size = 100 Bytes
设定好各个参数之后按“Start”键，分组即开始传输。
图中显示链路长度为1000km、传输速率为1 Mb/s，分组长度为100B，发送端开始通过链路传输分组。
可看出发送方将整个分组传输到链路上用时0.800ms，该时间长度即为传输时延，然后整个分组开始在链路中传输。
分组中的一个比特从发送方出发到达接收方所需要的时间为传播时延。
3、设置参数Length = 100km,Rate = 1Mbps, Packet size = 100 Bytes
此时该分组的第一个比特到达接受方时最后一个比特还没有从发送方传输出来。
4、设置参数Length = 1000km,Rate = 10Mbps, Packet size = 100 Bytes
与上面3的情况相反，是链路长度较长而传输速率较低的情况。
实验结果分析
由于所设参数不同，有许多种组合，链路长度较长时，分组长度表现较短，传输时延和传播时延不变。
传输速度越大，分组长度表现不变，传输时延和传播时延都变小。
数据包越大，分组长度表现越大，传输时延变大，传播时延不变。