MOOC 計算機網絡 做業1 報文交換與分組交換

做業1 報文交換與分組交換

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爲無限趨近於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) 若是圖中網絡採用存儲-轉發方式的報文交換，則A將2Mbits的文件交付給C須要多長時間？B將1Mbits的文件交付給D須要多長時間？
2) 若是圖中網絡採用存儲-轉發方式的分組交換，分組長度爲等長的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須要大約多長時間？B將1Mbits的文件交付給D須要大約多長時間？
3) 報文交換與分組交換相比，哪一種交換方式更公平？（即傳輸數據量小用時少，傳輸數據量大用時長）

解答：

1） 由拓撲知
A-C，B-D通過了兩個路由器，共3跳到達，假設A,B鏈接的路由器爲E，C,D鏈接的路由器爲F
存儲-轉發方式的報文交換是以完整報文進行「存儲-轉發」，其報文交付時間計算公式爲：
報文長度M bits / 鏈路帶寬R bps = 報文交付時間S s
t=0時，A向C發出的報文長度M=2Mbits
計算A-E：2（Mbits）/10（Mb/s）=0.2s
計算E-F：2（Mbits）/20（Mb/s）=0.1s
計算F-C：2（Mbits）/10（Mb/s）=0.2s
則A將2Mbits的文件交付給C須要0.5s

t=0.1+e秒時，B向D發出的報文長度M=1Mbits
計算B-E：1（Mbits）/10（Mb/s）=0.1s
因爲A是在t=0是發送的報文，B是在t=0.1+e秒時發送的報文，因此E到F須要等待A從E-F的傳輸時間 0.1秒
計算E-F：1（Mbits）/20（Mb/s）=0.05s
計算F-D：1（Mbits）/10（Mb/s）=0.1s
B到D的傳輸時間爲0.35s

2） 由拓撲知
A-C，B-D通過了兩個路由器，共3跳到達，假設A,B鏈接的路由器爲E，C,D鏈接的路由器爲F
存儲-轉發方式的報文交換是以較小的分組進行「存儲-轉發」，其報文交付時間計算公式爲：
○ 報文：Mbits
○ 鏈路帶寬（數據傳輸速率）：R bps
○ 分組長度（大小）：L bits
○ 跳步數：h
○ 路由器數：n
T=M/R+(h-1)L/R
=M/R+nL/R

t從0到0.1秒時，A-C獨佔鏈路帶寬，此時發送分組傳輸時延爲L/R
1000 bits/10000000 bits = 0.0001
即一個分組從A到E僅需0.0001秒，那麼0.1秒內A能夠發送1000個分組，即1Mbits報文
從t=0.1秒以後，E到F的鏈路由A,B共享，各佔10Mbits的鏈路
A->C：T=1（Mbits）/ 10（Mb/s）+2*1000 / 10000000=0.1002
在加上t從0到0.1秒時的0.1秒，A到C須要大約0.2002秒

B->D：T=1（Mbits）/ 10（Mb/s）+2*1000 / 10000000=0.1002
B到D須要大約0.1002秒

3）分組交換在忽略分組頭開銷以及報文的拆裝開銷的狀況下，傳輸速率和鏈路利用率遠遠高於報文交換，因此分組交換更優。