信息技术：信道带宽与吞吐率分析

"2019_课后习题参考1" 本资料涉及的是计算机网络中的传输效率和性能分析问题，主要知识点包括端到端有效吞吐率、信道带宽、传播时延、传输时延以及CIDR地址的利用率分析。以下是对这些概念的详细解释： 1. **端到端有效吞吐率**：这是衡量网络传输效率的重要指标，表示实际传输的数据量除以完成传输所用的时间。公式为：端到端有效吞吐率 = 实际传输大小 / 传输时间。 2. **实际传输时间**：实际传输时间由两部分组成：RTT（请求与回答时间）和传输大小除以信道带宽。公式为：实际传输时间 = RTT + 传输大小 / 信道带宽。 3. **RTT（Round-Trip Time）**：从发送数据到接收到回应所需的时间，包括了发送时间、传播延迟和处理延迟。 4. **最大吞吐率计算**：在给定的例子中，信道带宽为1Gbps，端到端时延τ=10ms，TCP发送窗口为65535字节。根据公式 T=size/(2τ+size/BW)，可以计算出最大吞吐率T为25.5Mbps，信道利用率ρ为2.55%。 5. **传播时延与传输时延的平衡**：在局域网中，传播时延和传输时延的比较影响网络性能。当数据包大小分别为100字节和512字节时，通过计算传播延迟（2公里距离，光速传播），可以确定所需带宽分别为80M位/秒和409.6M位/秒，使得传播时延等于传输时延。 6. **CIDR地址的利用率分析**：CIDR（无类别域间路由）通过网络掩码的位数变化来提高IP地址的利用率。例如，对于B类地址，若a=6，b=10，则划分前的主机地址数为2^(a+b-2)=2^16-2，划分后的主机地址数为(2^a) * (2^b-2)。这说明了如何通过CIDR进行子网划分以更有效地利用IP地址空间。 7. **地月通信案例**：在100Mbps的链路上，计算了最小RTT（2.57秒）和“延迟×带宽”值（约32M字节），这个值代表了在接收响应前发送方可以发送的最大数据量。若要下载25M字节的图像，从请求到传输结束的最短时间将基于这个“延迟×带宽”值。 以上内容涵盖了网络性能的关键参数及其计算方法，有助于理解网络通信中的效率和延迟问题。这些知识对于网络设计、优化和故障排查至关重要。