Post on 13-Nov-2018
transcript
Xarxes i Serveis
Xarxes i Serveis
Retards(Model d'enllaç, Transmissió de Paquets)
Universitat Pompeu Fabra
Part of the material used for this slides has been obtained from:Computer Networking: A Top Down Approach , 4th edition. Jim Kurose, Keith Ross. Addison-Wesley, July 2007.
Xarxes i Serveis
Model d'enllaç
● Veure'm els enllaços com a tuberies per on viatgen els bits.
● La capacitat d'un enllaç és defineix com la màxima velocitat a la que podem ficar els bits dins l'enllaç.
● Com més ample sigui l'enllaç, més ràpid ficarem els bits.● La velocitat de propagació dependrà de la longitud de l'enllaç i de la
velocitat a la que viatgin els bits dins aquest enllaç.
● Com més llarg sigui l'enllaç més trigaran els bits des de l'entrada fins a la sortida.
C
d
Xarxes i Serveis
Factors que influeixen en el retard
● 1. Temps de procés (depèn del processador que tingui el node): Detecció d'errors. Determinar l'adreça destí.
• 2. Temps d'espera en cua (queueing)
• Temps esperant en un buffer (o cua)
A
B
propagation
transmission
nodalprocessing queueing
Xarxes i Serveis
Factors que influeixen en el retard
3. Temps de transmissió: C=capacitat de l'enllaç (bps) L=longitud del paquet (bits) Temps de transmissió = Rtx=L/C4. Temps de propagació: d = longitud de l'enllaç s = velocitat de propagació en el medi (~2x108 m/sec) Temps de propagació = Rprop=d/s
Xarxes i Serveis
Retard total en un enllaç
Rnodal=Rproc+Rqueue+Rtrans+Rprop
Xarxes i Serveis
Exemple 1 – Diagrama Temporal
time time
Emissor Receptor
Temps de procés
Temps de transmissió
Temps depropagació
S REnllaç
Xarxes i Serveis
Exemple 2
t
Arribada Paquet 1 Arribada Paquet 2
Sortida Paquet 1 Sortida Paquet 2
Temps de procés +Temps de Tx Paquet 1
Temps de Tx Paquet 2
Temps de procés+Temps d'esperaPaquet 2
S Relay REnllaç 1 Enllaç 2
Xarxes i Serveis
Exemple 2 – Diagrama Temporal
time time
Sender Receiver
time
Relay
Link 1
Link 2
Link 1 and Link 2 have different capacities (bps)
C1 > C2and different
lengthsd1 < d2
...and the receiverhas a better CPUthan the Relay!!!
Transmission Delay
Processing Delay
Processing Delay
Propagation Delay
Queueing Delay
From *X to *Y, is the total delay to transmit 2 packets!!!
*X
*Y
Xarxes i Serveis
Exemple 3 ACKs● L'emisor (sender) espera un ACK (paquet de confirmació) que li digui que el receptor
(Receiver) ha rebut correctament el paquet.
time time
Sender Receiver
ACK
Packet
In this case:Same propagation delay. Why?Different transmission delay. Why?
Xarxes i Serveis
Exemple 4 Packet Forwarding & ACK notificationA R B
packet
packetack
C1<C2
t
ack receivedpacket receivedat B
Dos enllaços diferents, es pot fer la transmissió en paral∙lel!!!
En aquest exemple,B no envia ACKscap a R.
Xarxes i Serveis
Exemple 5 Error notification & RetransmissionA R B
packet
NACK
C1 = C2
nack received
ACKs onlyin link betweenA and R
packet
ackpacket
packet receivedat B
t
The packet is received at B (after the processing time)
At this point, the sender Knows that R has receivedcorrectly the packet(after the processing time)
Xarxes i Serveis
Throughput
throughput: bps transmesos amb èxit entre el transmissor i el receptor extrem a extrem.
server, withfile of F bits
to send to client
link capacity
Rs bits/sec
link capacity
Rc bits/secLa tuberia té una
capacitat de
Cs bits/sec)
Aquesta tuberia té una capacitat de
Cc bits/sec)
El servidor enviabits de manera continua a la
tuberia
Quin és el throughput?
Xarxes i Serveis
Throughput
Cs < Cc El throughput és Cs bps.
Cs bits/sec Cc bits/sec
Cs > Cc I ara?
Cs bits/sec Cc bits/sec
bottleneck link (coll d'ampolla): enllaç entre entre l'origen I el destí que limita el throughput.
Xarxes i Serveis
Problema
● Donada la Xarxa: A (Link1)> R1 (Link2)> R2 (Link3)> B, on R1 i R2 són Routers..
● La longitud de cada enllaç (links) és: Link 1: 20 Km, Link 2: 30 Km, Link 3: 1 Km
● La capacitat de cada enllaç és C1 = 1 Mbps, C2 = 4 Mbps, C3 = 100 Kbps
● La velocitat de propagació és de 2E8 m/s.
● Els paquets tenen una longitud igual a L = Lh + Ld, on
● Lh = 164 bits, Ld = 1240 bits.
● No hi ha ACKs.
● El temps de procés ésd de 0.1 microsegons.
Calcula el temps total que triga un paquet des de A fins a B.
Xarxes i Serveis
Solució● Temps de propagació a cada enllaç:
● Enllaç 1: Rprop1 = 20000 / 2E8 = 1E4 segons
● Enllaç 2: Rprop2 = 30000 / 2E8 = 1.5E4 segons
● Enllaç 3: Rprop3 = 1000 / 2E8 = 5E6 segons
● Temps de transmissió a cada enllaç:
● Enllaç 1: Rtrans1 = (1240+164) / 1 Mbps = 1.4E3 segons
● Enllaç 2: Rtrans2 = (1240 +164) / 4 Mbps = 3.51E4 segons
● Enllaç 3: Rtrans3 = (1240 +164) / 100 Kbps = 1.4E2 segons
● Temps de procés a cada router i node final:
● R1: Rproc1 = 0.1E6
● R2: Rproc2 = 0.1E6
● B: Rproc3 = 0.1E6
● Temps de Transmissió Total:
● Rtotal = (Rtrans1 + Rprop1 + Rproc1) + (Rtrans2 + Rprop2 + Rproc2) + (Rtrans3 + Rprop3 + Rproc3)
Rtotal = 16.05E3 segons (16.05 ms)
Xarxes i Serveis
Prestacions d'una Xarxa
● Es mesuren a través de:
● Pèrdua de paquets (packet losses)
● Retard dels paquets entre l'origen i el destí (delay).
● Qualitat de servei (QoS)
● Garantir que es pedran menys d'un cert % de paquets.
– Per exemple: 1 %.● Garantir que el retard serà inferior que un cert valor
– Per exemple, en VoIP: 100 ms
Xarxes i Serveis
Com es produeixen les pèrdues de paquets?
Dos opcions:A) Hi ha hagut errors de bit durant la transmissió i el receptor llença el
paquet.B) Un paquet arriba a un buffer de transmissió d'un node que està pler, i per
tant, el node llença el paquet.
A
B
packet being transmitted
packet arriving tofull buffer is lost
buffer (waiting area)