节点的排队时延与丢包

Posted 2020-09-14 huahuahu

节点时延中最复杂和有趣的部分是排队时延\\(d_{queue}\\)。与其他三种时延不同，排队时延对不同的分组是不同的。
在表征排队时延时，通常使用统计量测度，比如平均排队时延、排队时延的方差和排队时延超过某些特定值的概率。

排队时延的决定因素

1. 流量到达该队列的速率\\(a\\ pkt/s\\)
   
2. 链路的传输速率\\(R\\ b/s\\)，即队列中推出比特的速率（不是接收）
   
3. 到达流量的性质，周期性到达或者以突发形式到达
   

流量强度与排队时延

假定所有分组都是\\(L\\)比特组成，且队列无限大，则称\\(La/R\\)为流量强度 (traffic intensity)。
流量强度不能大于1，否则该队列会无限增加，且排队时延会趋向无限大。
流量强度小于1时，到达流量的性质会影响排队时延。

1. 对于周期性到达的分组来说，每个分组会到达一个空队列，因此不会有排队时延。
   
2. 对于突发性到达的分组来说，会有比较大的平均排队时延，且不同分组的时延不同。对每一个突发，先到达的分组没有时延，后面的分组会有时延。
   

实际上，到达队列的过程通常是随机的。但是随着流量强度接近于1，平均时延会迅速增加。



丢包

实际上，一条链路前的队列只能是有限的容量。
由于排队容量是有限的，随着流量强度接近1，排队时延不会趋向无穷大。当到达的分组发现一个满的队列时，由于没有地方存储这个分组，路由器将丢弃 (drop) 这个分组，该分组将会丢失 (lost)。