端系统之间的吞吐量

端系统之间每秒能够传送的数据量

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举个例子,主机A到主机B跨越计算机网络传送一个大文件

瞬时吞吐量

在任何瞬间主机B接收到该文件的速率,单位:bps

平均吞吐量

如果该文件的大小为F bits, 主机B接收到所有F bits用去的时间为T s, 则文件传送的平均吞吐量为F/T bps.

为了进一步理解吞吐量这个概念,我还要接着举例子,一定让你理解的透彻!请看下图
端系统之间的吞吐量
图a显示了两个端系统,一个是服务器,一个是客户端,由两条通信链路和一个路由器相连。考虑一个文件从服务器传送到客户端的吞吐量。
RsR_s是服务器和路由器之间链路的传播速率,RcR_c是路由器和客户端之间链路的传播速率。假定整个网络中仅仅有从服务器发送到客户端的bit,请问:在这个理想的场景中,从服务器到客户端之间的吞吐量是多少?
为了回答这个问题,我们可以把bits想象层水流,把通讯链路想象成水管。显然,这个服务器不能够把所有的bit位以大于Rs bps的速率倾倒,而且这个路由器不能够forward bits at a rate faster than Rc bps. 如果Rs<Rc,那么the bits pumped by the server will “flow” right trhough the router and arrive at the client at a rate of Rs bps, giving a throughput of Rs bps.

If Rc<Rs, then the router will not be able to forward bits as quickly as it receives them. In this case, bits will only leave the router at rate Rc, giving an end-to-end throughput of Rc.

Thus, for this simple two-link network, the throughput is min{Rc, Rs}, 即吞吐量是瓶颈链路的传播速率。(书上写的是传输速率,但是我认为传播速率准确一点)

现在已经确定了吞吐量,我们现在想估算一下将一个大小为F bits的文件从服务器传到客户端需要用的时间:F/min{Rs,Rc}.

下面举一个具体的例子,假设你在下载一一个MP3文件,文件大小为F = 32 million bits, 服务器有一个传输速率为Rs = 2Mbps, 有你有一个接入链路 Rc = 1 Mbps, 传送这个文件的时间是:32 seconds.

当然,这样对吞吐量和传送时间的表达仅仅是近似,因为他们没有计算存储转发和处理时延以及协议的问题。

上图中的b图,显示了一个网络,在服务器和客户端之间有N个链路,N个链路的传播速率是R1, R2, …,RN, 像分析两个链路一样的方法经分析,我们发现一个文件从服务器传送到客户端的吞吐量是 min{R1,R2,…,RN).

我们现在考虑另外一个例子,
端系统之间的吞吐量
Figure 1.20 (a)中显示了两个端系统,一个服务器,一个客户端,连接了一个计算机网络。考虑一个文件从服务器传送到客户端的吞吐量。服务器接入网络的接入链路的速率是Rs, 客户端接入网络的接入链路的速率是Rc。现在假设在网络核心中的所有链路都有非常搞的传播速率,远高于Rs和Rc. 并且假设在整个网路中仅仅有服务器到客户端有bit传输。在这个例子中,因为网络核心像一个非常宽的水管,the rate at which bits can flow from source to destination is again the minmum of Rs and Rc, that is, thoughput = min{Rs,Rc}。因此,今天的网络中限制吞吐量的通常是接入网络。

好了,最后一个例子,坚持住,兄弟!
看图1.20 b, 这张图有10个服务器,10个客户端,连接在了计算机网络核心。在这个例子中,10个客户端同时下载东西,涉及到10个客户端服务器对。假定这10个下载是此时此刻网络中唯一的流量。如图所示,10个下载共享网络核心中的一条链路。假设R是链路R的传播速率。我们假定素有的服务器接入链路有相同的速率Rs, 所有的客户端接入链路有相同的速率Rc, 网路核心中所有链路的传输速率(除了速率为R的公共链路)都远大于Rs, Rc, 和R。 现在请问:这些下载的吞吐量是多少?
显然,如果这个公共链路的速率R很大(超过了Rs,Rc的100倍),那么每个下载的吞吐量就会依然是{Rs,Rc}。但是如果这个公共链路的速率和Rs, Rc是一个数量级的,吞吐量又是多少呢?让我们来看一个具体的例子!(具体的,坚持住!)
假定Rs = 2 Mbps, Rc = 1 Mbps, R = 5 Mbps, 并且公共链路把它的传输速率均等分给了10个下载。那么每个下载的瓶颈就不再是接入网络了,而是现在网络核心中的共享链路,这个共享链路为每个下载仅仅提供了500 kbps的吞吐量。因此,每个下载的端到端吞吐量是500kbps。

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