Let’s explore this analogy a bit mo

Let’s explore this analogy a bit more. What would happen if the tollbooth service time for a caravan were greater than the time for a car to travel between tollbooths? For example, suppose now that the cars travel at the rate of 1,000 km/hour and the toll- booth services cars at the rate of one car per minute. Then the traveling delay between two tollbooths is 6 minutes and the time to serve a caravan is 10 minutes. In this case, the first few cars in the caravan will arrive at the second tollbooth before the last cars in the caravan leave the first tollbooth. This situation also arises in packet-switched networks—the first bits in a packet can arrive at a router while many of the remaining bits in the packet are still waiting to be transmitted by the preceding router.
If a picture speaks a thousand words, then an animation must speak a million words. The companion Web site for this textbook provides an interactive Java applet that nicely illustrates and contrasts transmission delay and propagation delay. The reader is highly encouraged to visit that applet. [Smith 2009] also provides a very readable discussion of propagation, queueing, and transmission delays.
If we let dproc, dqueue, dtrans, and dprop denote the processing, queuing, transmis- sion, and propagation delays, then the total nodal delay is given by

dnodal = dproc + dqueue + dtrans + dprop

The contribution of these delay components can vary significantly. For example, dprop can be negligible (for example, a couple of microseconds) for a link connect- ing two routers on the same university campus; however, dprop is hundreds of mil- liseconds for two routers interconnected by a geostationary satellite link, and can be the dominant term in dnodal. Similarly, dtrans can range from negligible to significant. Its contribution is typically negligible for transmission rates of 10 Mbps and higher (for example, for LANs); however, it can be hundreds of milliseconds for large Internet packets sent over low-speed dial-up modem links. The processing delay, dproc, is often negligible; however, it strongly influences a router’s maximum throughput, which is the maximum rate at which a router can forward packets.


1.4.2 Queuing Delay and Packet Loss

The most complicated and interesting component of nodal delay is the queuing delay, dqueue. In fact, queuing delay is so important and interesting in computer net- working that thousands of papers and numerous books have been written about it [Bertsekas 1991; Daigle 1991; Kleinrock 1975, 1976; Ross 1995]. We give only a high-level, intuitive discussion of queuing delay here; the more curious reader may want to browse through some of the books (or even eventually write a PhD thesis on the subject!). Unlike the other three delays (namely, dproc, dtrans, and dprop), the queuing delay can vary from packet to packet. For example, if 10 packets arrive at an empty queue at the same time, the first packet transmitted will suffer no queu- ing delay, while the last packet transmitted will suffer a relatively large queuing delay (while it waits for the other nine packets to be transmitted). Therefore, when



characterizing queuing delay, one typically uses statistical measures, such as aver- age queuing delay, variance of queuing delay, and the probability that the queuing delay exceeds some specified value.
When is the queuing delay large and when is it insignificant? The answer to this question depends on the rate at which traffic arrives at the queue, the transmission rate of the link, and the nature of the arriving traffic, that is, whether the traffic arrives periodically or arrives in bursts. To gain some insight here, let a denote the average rate at which packets arrive at the queue (a is in units of packets/sec). Recall that R is the transmission rate; that is, it is the rate (in bits/sec) at which bits are pushed out of the queue. Also suppose, for simplicity, that all packets consist of L bits. Then the average rate at which bits arrive at the queue is La bits/sec. Finally, assume that the queue is very big, so that it can hold essentially an infinite number of bits. The ratio La/R, called the traffic intensity, often plays an important role in estimating the extent of the queuing delay. If La/R > 1, then the average rate at which bits arrive at the queue exceeds the rate at which the bits can be transmitted from the queue. In this unfortunate situation, the queue will tend to increase without bound and the queuing delay will approach infinity! Therefore, one of the golden rules in traffic engineering is: Design your system so that the traffic intensity is no greater than 1.
Now consider the case La/R ≤ 1. Here, the nature of the arriving traffic impacts the queuing delay. For example, if packets arrive periodically—that is, one packet arrives every L/R seconds—then every packet will arrive at an empty queue and there will be no queuing delay. On the other hand, if packets arrive in bursts

Kết quả (Việt) 1:

Hãy khám phá này tương tự hơn một chút. Điều gì sẽ xảy ra nếu thời gian phục vụ tollbooth cho một đoàn caravan lớn hơn thời gian cho một chiếc xe hơi để đi lại giữa tollbooths? Ví dụ, giả sử bây giờ mà những chiếc xe đi du lịch ở mức 1.000 km/giờ và xe dịch vụ gian hàng số tốc độ của một chiếc xe cho mỗi phút. Sau đó, trễ đi du lịch giữa hai tollbooths là 6 phút và thời gian để phục vụ một đoàn caravan cách đó 10 phút. Trong trường hợp này, những chiếc xe đầu tiên vài trong các đoàn caravan sẽ đến tollbooth thứ hai trước khi rời khỏi chiếc xe cuối cùng trong các đoàn caravan tollbooth đầu tiên. Tình hình này cũng phát sinh trong các gói chuyển sang mạng — các bit đầu tiên trong một gói có thể đến một router trong khi nhiều người trong số các bit còn lại trong gói vẫn còn đang chờ đợi để được truyền bởi bộ định tuyến trước.Nếu một hình ảnh nói một ngàn từ, sau đó một hình ảnh động phải nói một triệu từ. Các trang Web bạn đồng hành cho cuốn sách này cung cấp một applet Java tương tác độc đáo minh hoạ và tương phản chậm trễ truyền dẫn và trễ truyền. Người đọc là rất khuyến khích để truy cập vào đó applet. [Smith 2009] cũng cung cấp một cuộc thảo luận rất có thể đọc được tuyên truyền, đếm, và sự chậm trễ truyền dẫn.Nếu chúng ta để cho dproc, dqueue, dtrans và dprop biểu thị xử lý, xếp hàng, transmis-sion, và lan truyền sự chậm trễ, sau đó tổng trì hoãn nodal được cho bởidnodal = dproc + dqueue + dtrans + dpropSự đóng góp của các thành phần của sự chậm trễ có thể khác nhau đáng kể. Ví dụ, dprop có thể không đáng kể (ví dụ, một vài miligiây) cho một liên kết kết nối-ing hai router trong khuôn viên cùng một trường đại học; Tuy nhiên, dprop là hàng trăm triệu-liseconds cho hai bộ định tuyến, liên kết với nhau bởi một liên kết vệ tinh địa tĩnh, và có thể là các thuật ngữ chủ đạo trong dnodal. Tương tự, dtrans có thể dao động từ không đáng kể để đáng kể. Đóng góp của nó là thường không đáng kể tỷ lệ truyền 10 Mbps và cao hơn (ví dụ, đối với mạng Lan); Tuy nhiên, nó có thể là hàng trăm mili-giây lớn Internet gói dữ liệu gửi qua modem quay-tốc độ thấp liên kết. Sự chậm trễ xử lý, dproc, thường là không đáng kể; Tuy nhiên, nó mạnh mẽ ảnh hưởng thông lượng tối đa của bộ định tuyến, đó là mức tối đa mà một router có thể chuyển tiếp gói tin.1.4.2 xếp hàng chậm trễ và tổn thất gói dữ liệuThe most complicated and interesting component of nodal delay is the queuing delay, dqueue. In fact, queuing delay is so important and interesting in computer net- working that thousands of papers and numerous books have been written about it [Bertsekas 1991; Daigle 1991; Kleinrock 1975, 1976; Ross 1995]. We give only a high-level, intuitive discussion of queuing delay here; the more curious reader may want to browse through some of the books (or even eventually write a PhD thesis on the subject!). Unlike the other three delays (namely, dproc, dtrans, and dprop), the queuing delay can vary from packet to packet. For example, if 10 packets arrive at an empty queue at the same time, the first packet transmitted will suffer no queu- ing delay, while the last packet transmitted will suffer a relatively large queuing delay (while it waits for the other nine packets to be transmitted). Therefore, when characterizing queuing delay, one typically uses statistical measures, such as aver- age queuing delay, variance of queuing delay, and the probability that the queuing delay exceeds some specified value.When is the queuing delay large and when is it insignificant? The answer to this question depends on the rate at which traffic arrives at the queue, the transmission rate of the link, and the nature of the arriving traffic, that is, whether the traffic arrives periodically or arrives in bursts. To gain some insight here, let a denote the average rate at which packets arrive at the queue (a is in units of packets/sec). Recall that R is the transmission rate; that is, it is the rate (in bits/sec) at which bits are pushed out of the queue. Also suppose, for simplicity, that all packets consist of L bits. Then the average rate at which bits arrive at the queue is La bits/sec. Finally, assume that the queue is very big, so that it can hold essentially an infinite number of bits. The ratio La/R, called the traffic intensity, often plays an important role in estimating the extent of the queuing delay. If La/R > 1, then the average rate at which bits arrive at the queue exceeds the rate at which the bits can be transmitted from the queue. In this unfortunate situation, the queue will tend to increase without bound and the queuing delay will approach infinity! Therefore, one of the golden rules in traffic engineering is: Design your system so that the traffic intensity is no greater than 1.Now consider the case La/R ≤ 1. Here, the nature of the arriving traffic impacts the queuing delay. For example, if packets arrive periodically—that is, one packet arrives every L/R seconds—then every packet will arrive at an empty queue and there will be no queuing delay. On the other hand, if packets arrive in bursts

Kết quả (Việt) 2:

Hãy cùng khám phá điều này tương tự hơn một chút. Điều gì sẽ xảy ra nếu thời gian phục vụ tollbooth cho một đoàn caravan đã lớn hơn thời gian cho một chiếc xe để đi lại giữa các trạm thu phí? Ví dụ, giả sử bây giờ mà những chiếc xe đi với tốc độ 1.000 km / giờ và những chiếc xe dịch vụ gian hàng toll- theo tỷ giá của một chiếc xe mỗi phút. Sau đó, sự chậm trễ đi du lịch giữa hai trạm thu phí là 6 phút và thời gian để phục vụ một đoàn là 10 phút. Trong trường hợp này, những chiếc xe đầu tiên trong đoàn caravan sẽ đến tại tollbooth thứ hai trước khi những chiếc xe cuối cùng trong đoàn caravan rời tollbooth đầu tiên. Tình trạng này cũng phát sinh trong các mạng-bit đầu tiên chuyển mạch gói trong một gói tin có thể đi đến một bộ định tuyến trong khi rất nhiều các bit còn lại trong gói vẫn đang chờ đợi để được truyền qua router trước.
Nếu một bức tranh nói một ngàn chữ, sau đó một hình ảnh động phải nói một triệu chữ. Trang web đồng hành cho cuốn sách này cung cấp một applet Java tương tác độc đáo minh họa và tương phản trễ truyền và tuyên truyền chậm trễ. Người đọc được khuyến khích tham applet. [Smith 2009] cũng cung cấp một cuộc thảo luận rất có thể đọc được tuyên truyền, xếp hàng, và sự chậm trễ truyền dẫn.
Nếu chúng ta để cho dproc, dqueue, dtrans, và dprop biểu thị xử lý, xếp hàng, lây truyền, và sự chậm trễ tuyên truyền, sau đó tổng số chậm trễ nút là do dnodal = dproc + dqueue + dtrans + dprop Sự đóng góp của các thành phần chậm trễ có thể khác nhau đáng kể. Ví dụ, dprop có thể là không đáng kể (ví dụ, một vài micro giây) cho một liên kết connect- ing hai router trong khuôn viên trường đại học cùng; Tuy nhiên, dprop là hàng trăm triệu liseconds cho hai router kết nối với nhau bởi một liên kết vệ tinh địa tĩnh, và có thể là hạn chiếm ưu thế trong dnodal. Tương tự như vậy, dtrans có thể dao động không đáng kể đến ý nghĩa. Đóng góp của nó thường là không đáng kể cho tốc độ truyền 10 Mbps và cao hơn (ví dụ, đối với mạng LAN); Tuy nhiên, nó có thể là hàng trăm mili giây cho các gói tin Internet lớn gửi qua tốc độ thấp dial-up link modem. Việc chậm trễ xử lý, dproc, thường là không đáng kể; Tuy nhiên, nó mạnh mẽ ảnh hưởng đến thông lượng tối đa của một bộ định tuyến, đó là tốc độ tối đa mà một router có thể chuyển tiếp các gói tin. 1.4.2 Queuing Delay và Packet Loss Các thành phần phức tạp và thú vị nhất của sự chậm trễ nút là sự chậm trễ xếp hàng, dqueue. Trong thực tế, xếp hàng chậm trễ này là rất quan trọng và thú vị trong máy tính của mạng lưới làm việc mà hàng ngàn giấy tờ và nhiều cuốn sách đã được viết về nó [Bertsekas năm 1991; Daigle năm 1991; Kleinrock 1975, 1976; Ross 1995]. Chúng tôi cung cấp chỉ có một cấp cao, thảo luận trực giác xếp hàng chậm trễ ở đây; người đọc tò mò hơn có thể muốn duyệt qua một số cuốn sách (hoặc thậm chí cuối cùng viết một luận án tiến sĩ về đề tài này!). Không giống như ba chậm trễ khác (cụ thể là, dproc, dtrans, và dprop), sự chậm trễ xếp hàng có thể thay đổi từ gói để gói. Ví dụ, nếu 10 gói đến một hàng đợi rỗng cùng một lúc, các gói đầu tiên truyền đi sẽ bị không queu- ing chậm trễ, trong khi các gói tin cuối cùng truyền đi sẽ bị một sự chậm trễ xếp hàng tương đối lớn (trong khi chờ đợi cho chín gói khác để được truyền). Vì vậy, khi mô tả đặc trưng chậm trễ xếp hàng, người ta thường sử dụng các biện pháp thống kê, chẳng hạn như trò trung bình xếp hàng chậm trễ, sai của xếp hàng chậm trễ, và xác suất mà sự chậm trễ xếp hàng vượt quá một số giá trị quy định. Khi là sự chậm trễ hàng đợi lớn và khi nào là nó không đáng kể? Câu trả lời cho câu hỏi này phụ thuộc vào tốc độ giao thông đến tại hàng đợi, tốc độ truyền dẫn của liên kết, và bản chất của giao thông đến, đó là, cho dù lưu lượng đến định kỳ hoặc đến trong các vụ nổ. Để đạt được một số cái nhìn sâu sắc ở đây, chúng ta hãy một biểu thị tỷ lệ trung bình mà các gói tin đến hàng đợi (một là trong các đơn vị của các gói tin / giây). Nhớ lại rằng R là tốc độ truyền tải; nghĩa là, nó là tỷ lệ (theo bit / giây) mà tại đó các bit được đẩy ra khỏi hàng đợi. Giả sử, vì đơn giản, rằng tất cả các gói bao gồm L bit. Sau đó, tỷ lệ trung bình mà bit đến hàng đợi là La bit / giây. Cuối cùng, giả định rằng hàng đợi là rất lớn, do đó nó có thể giữ bản chất là một số lượng vô hạn các bit. Tỷ lệ La / R, được gọi là cường độ giao thông, thường đóng một vai trò quan trọng trong việc dự đoán mức độ của sự chậm trễ hàng đợi. Nếu La / R> 1, sau đó tỷ lệ trung bình mà bit đến hàng đợi vượt quá tỷ lệ mà tại đó các bit có thể được truyền từ hàng đợi. Trong tình huống không may này, hàng đợi sẽ có xu hướng tăng mà không bị ràng buộc và sự chậm trễ xếp hàng sẽ tiếp cận vô cùng! Vì vậy, một trong những nguyên tắc vàng trong kỹ thuật giao thông là: Thiết kế hệ thống của bạn để cường độ giao thông là không lớn hơn 1. Bây giờ xem xét các trường hợp La / R ≤ 1. Ở đây, bản chất của các tác động giao thông đến sự chậm trễ hàng đợi. Ví dụ, nếu gói tin đến kỳ-có nghĩa là, một gói tin đến tất cả các L / R giây-sau đó mỗi gói tin sẽ đi đến một hàng đợi rỗng và sẽ không có chậm trễ xếp hàng. Mặt khác, nếu gói tin đến trong các vụ nổ