В чем разница между задержкой передачи и задержкой распространения в маршрутизаторе
Интернет / Сетевое оборудование и технологии
Тэги: маршрутизаторы как устроен интернет
Тэги: маршрутизаторы как устроен интернет
📅11-09-2020 👁231
Задержка передачи
Предположим, что пакеты передаются в линию связи в порядке очередности (первый пришел — первого обслужили), как это распространено в сетях с коммутацией пакетов. Тогда наш пакет будет передан только
после того, как закончится передача всех тех, которые прибыли перед ним. Пусть длина пакета равна Lбит, а скорость передачи по линии связи от маршрутизатора A к маршрутизатору Б равна Rбит/с. Например,
для 10-мегабитного Ethernet-соединения скорость Rравна 10 Мбит/с,
для 100-мегабитного Rравно 100 Мбит/с.
Задержка передачи будет равна L/R — время, которое требуется, чтобы протолкнуть, то есть передать
все биты пакета в линию связи. На практике задержка передачи составляет от нескольких микросекунд до нескольких миллисекунд.
Задержка распространения
После того как бит попал в линию связи, он распространяется по ней до маршрутизатора Б. Время, необходимое ему до достижения
маршрутизатора B, называется задержкой распространения. Бит движется со скоростью распространения в данной линии связи, зависящей от физической среды передачи (оптоволокна, медной витой пары и т.д.) и лежит в пределах от 2 ×10^8 до 3 ×10^8 м/с, что немногим меньше, чем скорость света. Задержка распространения тогда будет равна расстоянию между двумя маршрутизаторами, деленному на скорость распространения, то есть d/s, где d— расстояние между маршрутизаторами A и Б, s— скорость распространения по линии связи. Когда последний бит пакета достигает маршрутизатора B, то все биты пакета сохраняются в маршрутизаторе. Затем весь процесс повторяется на маршрутизаторе Б. Задержки распространения обычно составляют порядка некольких миллисекунд.
Сравнение задержки передачи и задержки распространения
Новички в области компьютерных сетей часто испытывают трудности в понимании разницы между задержками передачи и задержками распространения. Эта разница хотя и не слишком очевидна, но достаточно важна. Задержка передачи — это время, необходимое маршрутизатору, чтобы протолкнуть пакет в линию связи. Зависит оно от размера пакета
и скорости передачи по линии связи и никак не связано с расстоянием между двумя маршрутизаторами. Задержка распространения — это время, требуемое для передачи бита от одного маршрутизатора к другому,
и зависящее от расстояния между этими маршрутизаторами, но не связанное ни с размером пакета, ни со скоростью передачи в линии.
Пояснить разницу между передачей и распространением нам поможет некоторая аналогия. Представим себе скоростное шоссе, на котором через каждые 100 км расположены пункты взимания пошлины (ПВП). Участки шоссе между такими пунктами будут играть роль линий связи, а сами пункты сбора роль маршрутизаторов.
Предположим, что автомобили двигаются по шоссе (то есть «распространяются») со скоростью 100 км/ч (пренебрежем временем разгона и будем считать, что после прохождения пункта взимания пошлины автомобиль мгновенно ускоряется до 100 км/ч и продолжает движение с этой скоростью до следующего ПВП). Предположим теперь, что по шоссе движется колонна из 10 автомобилей в определенном порядке. Автомобиль будет играть роль бита, а колонна — роль пакета. Предположим, что каждый
пункт взимания пошлины обслуживает (то есть передает) один автомобиль за 12 с. А также что дело происходит ночью и другого движения, кроме нашей колонны на шоссе нет. Наконец, предположим, что, когда первый автомобиль колонны прибывает к ПВП, он останавливается перед въездом и ждет, пока не подъедут оставшиеся девять и встанут за ним в очередь. Таким образом, вся колонна должна собраться перед ПВП перед тем, как начнется ее обслуживание. Время, требуемое для обслуживания всей колонны и прохождения ее на следующий участок шоссе, равно 10 автомобилей/5 автомобилей в минуту = 2 минуты. Это время — аналог задержки передачи в маршрутизаторе. Время, которое требуется автомобилю, что доехать от одного ПВП до следующего ПВП,
равно 100 км/100 км/ч = 1 ч. Это время — аналог задержки распространения. Следовательно, промежуток от момента сбора всей колонны перед въездом в один ПВП до момента сбора у въезда в другой ПВП будет равен сумме задержки передачи и задержки распространения. В данном примере составит 62 минуты.
Рассмотрим дальше эту аналогию. Что произойдет, если время на обслуживание колонны в пункте взимания пошлины будет больше,
чем время, требуемое автомобилю для прохождения расстояния между ПВП? Предположим, например, что автомобиль движется со скоростью 1000 км/ч, а ПВП обслуживает транспорт со скоростью 1 автомобиль в минуту. Тогда колонна будет проходить расстояние между двумя ПВП за 6 минут, а время на ее обслуживания составит 10 минут. В этом случае первые несколько автомобилей колонны будут приезжать ко второму ПВП до того момента, как вся колонна покинет первый ПВП. Такая ситуация часто встречается в сетях с коммутацией пакетов — первые несколько бит пакета могут достигнуть маршрутизатора, в то время как
оставшаяся часть битов пакета все еще ожидает передачи на предыдущем маршрутизаторе.
Предположим, что пакеты передаются в линию связи в порядке очередности (первый пришел — первого обслужили), как это распространено в сетях с коммутацией пакетов. Тогда наш пакет будет передан только
после того, как закончится передача всех тех, которые прибыли перед ним. Пусть длина пакета равна Lбит, а скорость передачи по линии связи от маршрутизатора A к маршрутизатору Б равна Rбит/с. Например,
для 10-мегабитного Ethernet-соединения скорость Rравна 10 Мбит/с,
для 100-мегабитного Rравно 100 Мбит/с.
Задержка передачи будет равна L/R — время, которое требуется, чтобы протолкнуть, то есть передать
все биты пакета в линию связи. На практике задержка передачи составляет от нескольких микросекунд до нескольких миллисекунд.
Задержка распространения
После того как бит попал в линию связи, он распространяется по ней до маршрутизатора Б. Время, необходимое ему до достижения
маршрутизатора B, называется задержкой распространения. Бит движется со скоростью распространения в данной линии связи, зависящей от физической среды передачи (оптоволокна, медной витой пары и т.д.) и лежит в пределах от 2 ×10^8 до 3 ×10^8 м/с, что немногим меньше, чем скорость света. Задержка распространения тогда будет равна расстоянию между двумя маршрутизаторами, деленному на скорость распространения, то есть d/s, где d— расстояние между маршрутизаторами A и Б, s— скорость распространения по линии связи. Когда последний бит пакета достигает маршрутизатора B, то все биты пакета сохраняются в маршрутизаторе. Затем весь процесс повторяется на маршрутизаторе Б. Задержки распространения обычно составляют порядка некольких миллисекунд.
Сравнение задержки передачи и задержки распространения
Новички в области компьютерных сетей часто испытывают трудности в понимании разницы между задержками передачи и задержками распространения. Эта разница хотя и не слишком очевидна, но достаточно важна. Задержка передачи — это время, необходимое маршрутизатору, чтобы протолкнуть пакет в линию связи. Зависит оно от размера пакета
и скорости передачи по линии связи и никак не связано с расстоянием между двумя маршрутизаторами. Задержка распространения — это время, требуемое для передачи бита от одного маршрутизатора к другому,
и зависящее от расстояния между этими маршрутизаторами, но не связанное ни с размером пакета, ни со скоростью передачи в линии.
Пояснить разницу между передачей и распространением нам поможет некоторая аналогия. Представим себе скоростное шоссе, на котором через каждые 100 км расположены пункты взимания пошлины (ПВП). Участки шоссе между такими пунктами будут играть роль линий связи, а сами пункты сбора роль маршрутизаторов.
Предположим, что автомобили двигаются по шоссе (то есть «распространяются») со скоростью 100 км/ч (пренебрежем временем разгона и будем считать, что после прохождения пункта взимания пошлины автомобиль мгновенно ускоряется до 100 км/ч и продолжает движение с этой скоростью до следующего ПВП). Предположим теперь, что по шоссе движется колонна из 10 автомобилей в определенном порядке. Автомобиль будет играть роль бита, а колонна — роль пакета. Предположим, что каждый
пункт взимания пошлины обслуживает (то есть передает) один автомобиль за 12 с. А также что дело происходит ночью и другого движения, кроме нашей колонны на шоссе нет. Наконец, предположим, что, когда первый автомобиль колонны прибывает к ПВП, он останавливается перед въездом и ждет, пока не подъедут оставшиеся девять и встанут за ним в очередь. Таким образом, вся колонна должна собраться перед ПВП перед тем, как начнется ее обслуживание. Время, требуемое для обслуживания всей колонны и прохождения ее на следующий участок шоссе, равно 10 автомобилей/5 автомобилей в минуту = 2 минуты. Это время — аналог задержки передачи в маршрутизаторе. Время, которое требуется автомобилю, что доехать от одного ПВП до следующего ПВП,
равно 100 км/100 км/ч = 1 ч. Это время — аналог задержки распространения. Следовательно, промежуток от момента сбора всей колонны перед въездом в один ПВП до момента сбора у въезда в другой ПВП будет равен сумме задержки передачи и задержки распространения. В данном примере составит 62 минуты.
Рассмотрим дальше эту аналогию. Что произойдет, если время на обслуживание колонны в пункте взимания пошлины будет больше,
чем время, требуемое автомобилю для прохождения расстояния между ПВП? Предположим, например, что автомобиль движется со скоростью 1000 км/ч, а ПВП обслуживает транспорт со скоростью 1 автомобиль в минуту. Тогда колонна будет проходить расстояние между двумя ПВП за 6 минут, а время на ее обслуживания составит 10 минут. В этом случае первые несколько автомобилей колонны будут приезжать ко второму ПВП до того момента, как вся колонна покинет первый ПВП. Такая ситуация часто встречается в сетях с коммутацией пакетов — первые несколько бит пакета могут достигнуть маршрутизатора, в то время как
оставшаяся часть битов пакета все еще ожидает передачи на предыдущем маршрутизаторе.
Оставить свой ответ:
