4-1 Коммутация пакетов - e2e задержка (Лекции 2014 года)

Коммутация пакетов: сквознаязадержка (e2e delay)Компьютерные сетипроф. Смелянский Р.Л.Лаборатория Вычислительных комплексовф-т ВМК МГУСодержание••••Принцип коммутация пакетовОпределенияСквозная задержка (end-to-end delay)Задержка в очереди (Queuing delay)Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20142Что такое коммутация пакетов?• Пакет – единица данных, несущая достаточноинформации, чтобы быть доставленной к местуназначения• Коммутация пакетов: для каждого поступающегопакета независимо выбирается канал для отправки.Если канал свободен, то пакет отправляют, еслинет – буферизуют для более поздней отправкиКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20143Коммутация пакетовHeaderВАS2S1S2S3S4S3S3CКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.D10.03.20144Коммутация пакетовDat DXDataa stDatDatDataaaSrcXDDDstststDПакетный коммутаторDstBAC5Коммутация пакетов: буферизацияDataHDataHКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.Буфер хранит пакеты:• Два и более пакеты пришли одновременно• В период перегрузки10.03.20146Эффективное разделение линий• Трафик в сети крайне неравномерныйo Если выделять часть канала для каждого пакета, токанал будет использован не эффективноo Коммутация пакетов позволяет каждому потокуиспользовать всю пропускную способность каналаo Статистическое мультиплексирование/уплотнениеканалаКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20147Не требуется состояния для потокаo каждый пакет самодостаточенo не надо поддерживать/хранить информацию осостоянии потокаo в случае ошибки нет изменений состоянияпотокаКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20148Коммутация пакетов• Простота: пакеты маршрутизируют независимодруг от друга и потоков• Эффективность: позволяет нескольким потокамразделять пропускную способность одной и той желинииКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.20149Содержание••••Принцип коммутация пакетовОпределенияСквозная задержка (end-to-end delay)Задержка в очереди (Queuing delay)Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201410Коммутация каналов: определенияЗадержка распространения : время распространения одного бита по каналу со скоростью сПример: при с = 2х108 м/сраспространение бита на 1 000 км занимает 5 mcКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201411Коммутация каналов: задержкапакетизацииЗадержка пакетизации ∶ время,за которое биты с первого до последнего переданы в каналПример 1: p =64Б пакет будет передан в канал с пропускной способностьюr = 100Мб/с за 5.12 µсПример 2: 1Кб пакет будет передан в 1 Кб/с канал за 1.024 с.Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201412Содержание••••Принцип коммутация пакетовОпределенияСквозная задержка (end-to-end delay)Задержка в очереди (Queuing delay)Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201413Сквозная задержка (e2e delay)Пример: За какое время пакет длины p дойдет от А до В(от момента когда послан первый бит до момента когдапридет последний бит).

Предполагаем что коммутаторыпринимают и сразу передают пакет=Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л. ( + )10.03.201414Сквозная задержка (e2e delay) один потокAl 1 , r1l 2 , r2S1Al 3 , r3S2Bl 4 , r4S3времяp/r1p/r2S1l1/c p li е2е задержка, t     ci  rip/r3S2l2/cp/r4S3Bl3/cl4/cКомпьютерные сетиCS144, Stanford Universityпроф.Смелянский Р.Л.time10.03.20141515Сквозная задержка (e2e delay)Компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201416Сквозная задержка (e2e delay) не один потокDataAl1, r1l2, r2l3, r3Bl4, r4S3 p lie2e задержка, t      Qi t ci  rip/r1p/r2S1другие пакетыS2 Q2(t)S1AHQ2(t)p/r3l1/cS2l2/cp/r4S3l3/cBtimel4/cКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201417Сквозная задержкаМГУ – Циньхуа(КНР)~8 000 кмДисперсия ~ 2mсМГУ – Стенфорд(12000км)Дисперсия ~ 5 mсРаспределениеКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201418Сквозная задержкаСквозная задержка состоит из трех компонентов:1.

Задержкой распространения2. Задержка пакетизации3. Задержкой в очереди в буфере маршрутизатораКомпьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10.03.201419.