[計算機網絡][MOOC]作業一 報文交換與分組交換


以下是我的答案。若有不對請指正,謝謝。

 課程地址 http://www.icourse163.org/course/HIT-154005 我的課程id: aweffr

如圖所示網絡。A在t=0時刻開始向C發送一個2Mbits的文件;B在t=0.1+e秒(e為無限趨近於0的小正實數)向D發送一個1Mbits的文件。忽略傳播延遲和結點處理延遲。

 

請回答下列問題:

1) 如果圖中網絡采用存儲-轉發方式的報文交換,則A將2Mbits的文件交付給C需要多長時間?B將1Mbits的文件交付給D需要多長時間?

2) 如果圖中網絡采用存儲-轉發方式的分組交換,分組長度為等長的1kbits,且忽略分組頭開銷以及報文的拆裝開銷,則A將2Mbits的文件交付給C需要大約多長時間?B將1Mbits的文件交付給D需要大約多長時間?

3) 報文交換與分組交換相比,哪種交換方式更公平?(即傳輸數據量小用時少,傳輸數據量大用時長)

 

報文交換:源發送信息整體。

分組交換:拆成一系列相對較小的數據包,多個源共享一個路由器的(進/出)鏈路時,按需共享鏈路(統計多路復用)。

此外:本題中,存儲-轉發式網絡中路由器能同時接收和發送多個用戶的數據。只要是不同的接口,就可以同時接收。同理,在不同接口也可以同時發送分組。

 

(1) 報文交換

  • 設左邊的存儲轉發節點為E, 右邊的節點為F。
  • E傳輸整體報文所需時間(2Mbits / 10Mbits/s) = 0.2 s;傳輸完畢於 0.2 s。
  • B-E 傳輸整體報文所需時間(1Mbits / 10Mbits/s) = 0.1s;傳輸完畢於 (0.2 + e)s。
  • E-F 先傳輸A的報文,需要(2Mbits / 20Mbits/s) = 0.1s;傳輸完畢於 0.3s。
  • E-F 在結束A的報文后開始傳輸B的報文,需要(1Mbits / 20Mbits/s) = 0.05s;傳輸完畢於 (0.35 + e) s。
  • F-C 傳輸需 0.2 s,傳輸完畢於0.5s。
  • F-D 傳輸需 0.1 s,傳輸完畢於 (0.45 + e) s。

綜上,AC交付2Mbits需要0.5sBD交付1Mbits需要0.35s

 

(2) 采用分組長度為等長的1kbits進行傳輸。

E-F的傳輸帶寬為20Mb, 不會出現擁塞問題。

因此,T = M/R + nL/R =>

A-C 需要 (2Mbits) / (10Mb) + 2 * (1Kbits) / (10Mb) = 0.2002s

B-D 需要 (1Mbits) / (10Mb) + 2 * (1Kbits) / (10Mb) = 0.1002s

本題與課件中公式的背景不一樣。(感謝網友 Geralt白狼)

花費時間應該是整體消息的大小除以瓶頸鏈路的帶寬,再加上最后一個包由出發到第二個路由器的時間。

B-D發送過程中,A-C也還正在發送,B-D的最后一個包的歷程中,它在中間的兩個路由器上只享受到了10M的帶寬,0.1002s。

而A-C的最后一個包能獨享中間的20M帶寬,因此 0.20015s。

因此 A-C需要 0.2 + 0.001 + 0.0005 = 0.20015s

       B-D需要 0.1 + 0.001 + 0.0005 = 0.1002s

 

(3) 由1, 2兩種情況可以看出,分組交換用時少。且在報文交換情況下,當B-D慢了0.1+e秒開始傳輸時,在E-F鏈路上需要等待A的報文發送完畢的額外0.1s。在分組交換情況中,可以按需共享來復用鏈路,使得B的報文分組不被阻塞。因此分組交換更為公平。


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