充分利用带宽及其物理意义

网络工程 带宽
2021-07-16 01:40:34

我正在阅读以下摘录:

LFN 是一种提供高带宽但也有很高延迟的网络。一个例子是卫星连接。这些连接提供高带宽,但延迟也相当高,因为您必须将信号向上发送 22000 英里到卫星,再向下发送 22000 英里才能到达接收器。您可以预期往返时间在大约 500-1000 毫秒之间。

这里的问题是,当发送方发送一些数据时,必须等待很长时间才能收到接收方的确认,然后才能发送下一个数据。在我们等待的时间里,什么也没有发生,所以我们没有利用我们链接的全部带宽。

鉴于当发送方必须等待很长时间才能获得确认时,我们不会利用链路的全部带宽,那么我们说这句话的实际意思是什么?

充分利用带宽是否意味着发送方需要不断地抽取数据?另外,请告诉我发送方的数据传输速率是否与链路带宽有关?

据我所知,发送方的数据传输速率与链路带宽无关,只要小于后者即可。我对么?

2个回答

假设这个场景:

发送方和接收方与媒体共享1 Mbps 带宽

如果发送方需要发送2 Mbit的文件,在理想情况下,使用全带宽需要2 秒

但在现实世界中,我们有两个问题:

  • 2 Mbit 的文件必须分成块,因为发送和接收缓冲区是有限的,因为它可以让您更详细地控制错误。

  • 媒体具有端到端的传播延迟。

让我们使每个块的长度25000 位,总共有 800 个块。

假设媒体的传播延迟为10 毫秒

启停协议:

使用开始-停止技术的协议发送每个块并停止直到确认返回,在这种情况下并假设零错误,发送每个 2500 位的块需要20 毫秒,并为我们提供使用125 Kbps的带宽以这种方式传输文件需要 16 秒。

滑动窗口协议:

滑动窗口技术允许一个接一个地发送块并以异步方式接收确认。

假设窗口为10,则发送方将 10 个块放在媒体上。这需要100 毫秒,在发送下一个之前,第一个块的确认必须已经到达。如果一切正常并且错误为零,那么 25000 位将是 110 毫秒,这样我们就可以使用227 Kbps(比第一种情况更有效)。发送文件需要 8.8 秒。

更大的块(5000 位)可以为我们提供455 Kbps 和 4.4 秒的传输时间。

所有这些都假设零错误。

带宽是一个限制,但数据传输是所使用的协议、传播延迟和媒体错误的结果。

您可能想看看 RFC 2488。它解决了您的问题并提供了减轻对卫星链路影响的建议。

https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2488 使用标准机制增强卫星信道上的 TCP