网络传输的四种时延

从一台计算机经过若干路由到另一台计算机之间，它们的信息交流不可能没有时间差的

而中间的时间差被称为时延

在计算机网络中有主要有四种时延：（自顶向下和一些资料都用的是主要和最为重要，但是暂时我没有找到第五种时延是什么，欢迎补充）

处理时延，排队时延，传输时延（发送时延），传播时延

一般情况，依次发生

可以做一个比喻：

你是个多段组合型火箭，到达了发射场

处理时延：开始花了点时间拆开一点火箭皮，看看上面的发送地址，

排队时延：今天一群土豪在发射火箭，你发现你排在第5位，那就得等一下

传输时延：到你了，准备点火，开始倒计时，0.00003，0.00002，0.00001，发射，你的一段就发射出去了，然后发送你的下一段

传输时延：最后你的一段段，按照预定的轨道飞起来了，飞到到达目的地

自顶向下：

分组从一台主机（源）出发，通过一系列路由器传输，在另一台主机（目的地）中结束它的历程。当分组从一个结点（主机或路由器）沿着这条路径到后继结点（主机或路由器），该分组在沿途的每个结点经受了几种不同类型的时延。这些时延最为重要的是结点处理时延（nodal processing delay）、排队时延（queuing delay）、传输时延（transmission delay）和传播时延（propagation delay），这些时延总体累加起来是结点总时延（total nodal delay）。许多因特网应用，如搜索、Web浏览、电子邮件、地图、即时讯息和IP语音，它们的性能受网络时延的影响都很大。为了深入理解分组交换和计算机网络，我们必须理解这些时延的性质和重要性。

时延的类型

（1）排队时延
在队列中，当分组在链路上等待传输时，它经受排队时延。一个特定分组的排队时延长度将取决于先期到达的正在排队等待向链路传输的分组数量。如果该队列是空的，并且当前没有其他分组正在传输，则该分组的排队时延为0。另一方面，如果流量很大，并且许多其他分组也在等待传输，该排队时延将很长。我们将很快看到，到达分组期待发现的分组数量是到达该队列的流量的强度和性质的函数。实际的排队时延可以是毫秒到微秒量级。
（2）传输时延
假定分组以先到先服务方式传输，这在分组交换网中是常见的方式，仅当所有已经到达的分组被传输后，才能传输刚到达的分组。用L比特表示该分组的长度，用R bps(即b/s)表示从路由器A到路由器B的链路传输速率。例如，对于一条10Mbps的以太网链路，速率R=10Mbps；对于100Mbps的以太网链路，速率R=100Mbps。传输时延是L/R。这是将所有分组的比特推（传输）向链路所需要的时间。实际的传输时延通常在毫秒到微秒量级。
（3）传播时延
一旦一个比特被推向链路，该比特需要向路由器B传播。从该链路的起点到路由器B传播所需要的时间是传播时延。该比特以该链路的传播速率传播。该传播速率取决于该链路的物理媒体（即光纤、双绞铜线等），其速率范围是2×108～3×108m/s，这等于或略小于光速。该传播时延等于两台路由器之间的距离除以传播速率。即传播时延是d/s，其中d是路由器A和路由器B之间的距离，s是该链路的传播速率。一旦该分组的最后一个比特传播到结点B，该比特及前面的所有比特被存储于路由器B。整个过程将随着路由器B执行转发而持续下去。在广域网中，传播时延为毫秒量级。
（4）传输时延和传播时延的比较
计算机网络领域的新手有时难以理解传输时延和传播时延之间的差异。该差异是微妙而重要的。传输时延是路由器将分组推出所需要的时间，它是分组长度和链路传输速率的函数，而与两台路由器之间的距离无关。另一方面，传播时延是一个比特从一台路由器向另一台路由器传播所需要的时间，它是两台路由器之间距离的函数，而与分组长度或链路传输速率无关。

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