设 TCP 使用的最大窗口为 64KB（64*1024 字节），假定信道平均带宽为 1Mbps，报文段的 平均往返时延为 80ms，并且不考虑误码、确认帧长、头部和处理时间等开销，问该 TCP 连接所能得到的最大 吞吐量是多少？此时传输效率是多少？

根据TCP拥塞控制算法，当拥塞窗口达到阈值时，发送者将进入拥塞避免状态，每经过一个往返时间RTT，窗口大小就增加一个MSS（最大报文段长度）。根据此算法，我们可以计算出该TCP连接的最大吞吐量：

最大吞吐量 = 拥塞窗口 / 往返时间

拥塞窗口 = min(最大窗口/2, 瓶颈带宽 * 往返时间)

其中瓶颈带宽指的是网络中最小的带宽，即1Mbps。

带入数据后，得到：

拥塞窗口 = min(64KB/2, 1Mbps * 80ms) = 40KB

最大吞吐量 = 40KB / 80ms = 500KB/s

传输效率 = 最大吞吐量 / 带宽 = 500KB/s / 1Mbps = 0.5

相关问题

设TCP使用的最大窗口为65535字节，而传输信道不产生差错，带宽也不受限制。若报文段的平均往返时延为20ms，问所能得到的最大吞吐量是多少

根据TCP的拥塞控制算法，窗口大小会根据网络状况动态调整，因此最大窗口值并不总是被充分利用。但是，在不受限制的情况下，最大窗口值是64KB。根据题目所给信息，平均往返时延为20ms，因此一个往返需要40ms。窗口大小的单位是字节，因此每秒钟可以传输的数据量为 64KB / 40ms = 1600 KB/s，即1.6 MB/s。

通信信道带宽为1gb／s，端到端时延为10ms。tcp的发送窗口为65535字节。试问:可能达到的最大吞吐量是多少?信道的利用率是多少?

### 回答1：
可能达到的最大吞吐量为 800 Mb/s（即 1 Gb/s * .8），因为 TCP 的发送窗口大小为 65535 字节，每个 TCP 报文段的最大大小为 146 字节（MTU 大小为 150 字节，减去 20 字节的 IP 头和 20 字节的 TCP 头），因此每个报文段可以携带 146 字节的数据。在端到端时延为 10 ms 的情况下，每个报文段需要 20 ms（即 2 * 10 ms）才能从发送端到达接收端，因此每秒最多可以发送 50 个报文段，即每秒可以发送 73,000 字节的数据（即 50 * 146）。因此，最大吞吐量为 800 Mb/s（即 73,000 * 8 * .8）。

信道的利用率为 80%（即 .8），因为 TCP 的发送窗口大小为 65535 字节，每个报文段的最大大小为 146 字节，因此每个窗口可以携带 45 个报文段（即 65535 / 146）。在端到端时延为 10 ms 的情况下，每个报文段需要 20 ms 才能从发送端到达接收端，因此每个窗口需要 900 ms（即 20 ms * 45）才能被发送完毕。因此，每秒最多可以发送 1.11 个窗口（即 1 / .9），即每秒可以发送 72,960 字节的数据（即 1.11 * 65535）。因此，信道的利用率为 80%（即 72,960 * 8 / 1 Gb/s）。

### 回答2：
通信系统的吞吐量是指在一定时间内传输的数据量。在本题中，我们需要计算TCP协议在这个通信信道中的最大吞吐量。通常情况下，TCP协议的发送窗口大小与网络带宽有关。窗口大小越大，网络带宽被更好地利用。

在本题中，TCP的发送窗口大小为65535字节，也就是524288位。通信信道带宽为1gb/s，即每秒可以传输亿位（1×10^9）数据。因此，TCP协议的最大吞吐量为：

最大吞吐量 = TCP发送窗口大小/端到端时延
= 524288位/10ms
= 52428.8 kbps
= 52.43 Mbps

因此，在本题中，TCP协议在这个通信信道中的最大吞吐量为52.43 Mbps。我们还需要计算信道的利用率。

信道的利用率通常是指在某个时间段内，信道的实际使用时间占总时间的百分比。在本题中，信道的总时间为10ms，其中需要去掉因为传输的时间而造成的信道空闲时间。TCP协议的传输时间由发送方的发送窗口大小和接收方的要求、丢失、延时确认等因素共同决定。因此，信道空闲的时间取决于接收方的确认时间。

假设接收方的确认时间为5ms，那么信道的利用率为：

利用率 = 最大吞吐量/信道带宽
= 52.43 Mbps/1 Gbps
= 0.0524
= 5.24%

因此，在本题中，通信信道的利用率为5.24%。需要注意的是，这只是TCP协议在这个通信信道中的最大吞吐量和信道利用率的一种计算方法。实际上，还需要考虑其他因素的影响，例如网络拥塞、网络质量等。

### 回答3：
通信信道带宽为1gb/s，即每秒可以传输1亿个比特位。TCP的发送窗口为65535字节，换算成比特位为524,280位。因此，在没有任何丢包和拥塞的情况下，一次传输最多可以发送524,280个比特位。

端到端时延为10ms，也就是说，在10ms内，数据包从一端发送到了另一端。因此，在10ms内，可以传输的数据量为(1gb/s*10ms) = 10,000,000个比特位。

由于发送窗口的大小限制了在同一时间最多可以发送的数据量为524,280个比特位。因此，在10ms内，最多可以发送的数据包数为10,000,000/524,280=19个。

因此，最大吞吐量为19*524,280=9.96mbps。

信道的利用率可以通过最大吞吐量与信道带宽之比得到。即：
(9.96mbps/1gbps)*100% = 0.996%

因此，TCP在该信道上的最大吞吐量为9.96mbps，信道的利用率为0.996% 。同时需要指出，在实际的网络环境中，存在包括丢包、拥塞等问题，这些问题会对TCP的传输效果产生较大的影响。