数据总时延

通常来说，数据总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延（题目中一般会忽略处理时延和排队时延）

$发送时延=\frac{分组长度(b)}{发送速率(b/s)}$

$传播时延=\frac{信道长度(m)}{电磁波传播速率(m/s)}$

常见的传播速度：
自由空间：$3\times 10^{8}m/s$
铜线：$2.3\times 10^{8}m/s$
光纤：$2\times 10^{8}m/s$

m-1 即为转发的次数

时延带宽积

时延带宽积=传播时延$\times$带宽，又称以比特为单位的链路长度，它是一种利用比特来作为度量长度的单位。例如，A、B两点之间的传播时延是100s，每秒可以发送1bit的数据，那么A、B两点之间的长度（时延带宽积）就是100b

例题

【例】（2010）如图所示采用“存储——转发”方式的分组交换网络中，所有链路的数据传输速率是100Mbit/s，分组大小为1000B，其中分组头大小为20B。若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送开始到H2接收完为止，需要的时间至少为______。
A 80ms
B 80.08ms
C 80.16ms
D 80.24ms

【分析】从主机H1到H2至少要经过两个转发点，三段路径（即直线的那条路径）；
分组大小1000B，分组头部大小10B，那么数据部分大小980B；发送980000B大小的文件，共计有 980000B/980B=1000个分组；
解法一：
题目中说不考虑分组拆装时间和传播延迟，那么只需要考虑发送时延，先计算第一个分组的发送时延：
$\frac{1000B}{100Mb}=\frac{1000\times 8}{100\times 10^6}=0.08ms$
那么 $1000个分组的发送总时延：80ms$
$经过三段路径，两次转发的发送时延：$$0.08ms\times 2$=0.16ms
总计发送时延：79.92+0.24=80.16ms

解法二：
先计算一个分组在三段路径的发送时延：

$3\times \frac{1000B}{100Mb}=3\times \frac{1000\times 8}{100\times 10^6}=0.24ms$

再计算剩余其它分组在最后一个转发点的发送时延：

$\frac{1000\times 8}{100\times 10^6}\times (1000-1)=79.92ms$

总计发送时延：79.92+0.24=80.16ms

【例】（2013年35题）主机甲通过1个路由器（存储转发方式）与主机乙互联，两段链路的数据传输速率为10Mbps，主机甲分别采用报文交换和分组大小10Kb的分组交换向主机乙发送一个大小为8Mb（1M=10⁶）的报文。若忽略链路传播延迟，分组头开销和分组拆装时间，则两种交换方式完成该报文传输所需的总时间分别为______。
【分析】报文交换方式：

总的时延：$\frac{8Mb}{10Mbps}\times 2=1.6s=1600ms$（传播时延忽略不计）

分组转发方式：

分组数：$\frac{8Mb}{10kb}=800$

总的时延：$\frac{10kb}{10Mbps}\times 800+\frac{10kb}{10Mbps}=801ms$ （传播时延忽略不计）

【例】在分组交换网中要传送的数据总共1000B，每个分组长度100B，数据发送速率为100Mb/s，从源点到终点一共经过5段链路，每段链路的长度1km，数据信号传播速率为10⁵km/s。忽略处理时延和排队时延，试计算数据传输的总时延并给出各部分时延的计算过程。
【分析】根据题意，忽略处理时延和排队时延，那么总时延=发送时延+传播时延。

对于每组数据在每段链路上：
发送时延：$△t_1=\frac{100B}{100Mb/s}=\frac{800b}{100Mb/s}=8\times 10^{-3}s$
传播时延：$△t_2=\frac{1km}{10^{5}km/s}=10^{-5}s$
那么，一组数据在一段链路上的总时延：$△t=△t_1+△t_2$

方法一：
由题目可知，共10组数据，在一段链路发送这10组数据的发送时延为$10△t_1$,1个分组在5段链路的发送时延为$4△t_1$，传播时延为$5△t_2$，那么数据传输的总时延为$14△t_1+5△t_2=112.05ms$

方法二：
当第一组数据，在5段链路发送完成时，之后的9组数据在最后一个转发点的发送时延，于是数据传输的总发送时延为：$5△t_1+9△t_1=14△t_1$，数据在5段链路的传播时延为$5△t_2$
数据传输的总时延为：$14△t_1+5△t_2=112.05ms$