[科普中國(guó)]-時(shí)延

概念

時(shí)延是指一個(gè)報(bào)文或分組從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一個(gè)端所需要的時(shí)間。它包括了發(fā)送時(shí)延，傳播時(shí)延，處理時(shí)延，排隊(duì)時(shí)延。（時(shí)延=發(fā)送時(shí)延+傳播時(shí)延+處理時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延）一般，發(fā)送時(shí)延與傳播時(shí)延是我們主要考慮的。對(duì)于報(bào)文長(zhǎng)度較大的情況，發(fā)送時(shí)延是主要矛盾；報(bào)文長(zhǎng)度較小的情況，傳播時(shí)延是主要矛盾。

時(shí)延是指數(shù)據(jù)包第一個(gè)比特進(jìn)入路由器到最后一比特從路由器輸出的時(shí)間間隔。在測(cè)試中通常使用測(cè)試儀表發(fā)出測(cè)試包到收到數(shù)據(jù)包的時(shí)間間隔。時(shí)延與數(shù)據(jù)包長(zhǎng)相關(guān)，通常在路由器端口吞吐量范圍內(nèi)測(cè)試，超過(guò)吞吐量測(cè)試該指標(biāo)沒(méi)有意義。

工作原理時(shí)延就是對(duì)一個(gè)網(wǎng)址發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)包，看對(duì)方網(wǎng)址是否有響應(yīng)并統(tǒng)計(jì)響應(yīng)時(shí)間，以此測(cè)試網(wǎng)絡(luò)。

具體方式是，開始--運(yùn)行--cmd，在調(diào)出的dos窗口下輸入 ping 空格 + 你要ping的網(wǎng)址，回車。比如 “ pingXXX網(wǎng)址” 之后屏幕會(huì)顯示類似信息Ping XXX 網(wǎng)址[61.135.169.105] with 32 bytes of data:Reply from 61.135.169.105: bytes=32 time=1244ms TTL=46Reply from 61.135.169.105: bytes=32 time=1150ms TTL=46Reply from 61.135.169.105: bytes=32 time=960ms TTL=46Reply from 61.135.169.105: bytes=32 time=1091ms TTL=46后面的time=1244ms 是響應(yīng)時(shí)間，這個(gè)時(shí)間越小，說(shuō)明你連接這個(gè)地址速度越快。

我們以下面一個(gè)網(wǎng)絡(luò)為例：有A、B、C、D四臺(tái)機(jī)子，一臺(tái)路由RA，子網(wǎng)掩碼均為255.255.255.0，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為192.168.0.11．在同一網(wǎng)段內(nèi)在主機(jī)A上運(yùn)行“Ping 192.168.0.5”后，都發(fā)生了些什么呢? 首先，時(shí)延命令會(huì)構(gòu)建一個(gè)固定格式的ICMP請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，然后由ICMP協(xié)議將這個(gè)數(shù)據(jù)包連同地址“192.168.0.5”一起交給IP層協(xié)議（和ICMP一樣，實(shí)際上是一組后臺(tái)運(yùn)行的進(jìn)程），IP層協(xié)議將以地址“192.168.0.5”作為目的地址，本機(jī)IP地址作為源地址，加上一些其他的控制信息，構(gòu)建一個(gè)IP數(shù)據(jù)包，并想辦法得到192.168.0.5的MAC地址（物理地址，這是數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單元——幀所必需的），以便交給數(shù)據(jù)鏈路層構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)幀。關(guān)鍵就在這里，IP層協(xié)議通過(guò)機(jī)器B的IP地址和自己的子網(wǎng)掩碼，發(fā)現(xiàn)它跟自己屬同一網(wǎng)絡(luò)，就直接在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)查找這臺(tái)機(jī)器的MAC,如果以前兩機(jī)有過(guò)通信，在A機(jī)的ARP緩存表應(yīng)該有B機(jī)IP與其MAC的映射關(guān)系，如果沒(méi)有，就發(fā)一個(gè)ARP請(qǐng)求廣播，得到B機(jī)的MAC,一并交給數(shù)據(jù)鏈路層。后者構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)幀，目的地址是IP層傳過(guò)來(lái)的物理地址，源地址則是本機(jī)的物理地址，還要附加上一些控制信息，依據(jù)以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)規(guī)則，將它們傳送出去。主機(jī)B收到這個(gè)數(shù)據(jù)幀后，先檢查它的目的地址，并和本機(jī)的物理地址對(duì)比，如符合，則接收；否則丟棄。接收后檢查該數(shù)據(jù)幀，將IP數(shù)據(jù)包從幀中提取出來(lái)，交給本機(jī)的IP層協(xié)議。同樣，IP層檢查后，將有用的信息提取后交給ICMP協(xié)議，后者處理后，馬上構(gòu)建一個(gè)ICMP應(yīng)答包，發(fā)送給主機(jī)A，其過(guò)程和主機(jī)A發(fā)送ICMP請(qǐng)求包到主機(jī)B一模一樣。2．不在同一網(wǎng)段內(nèi)在主機(jī)A上運(yùn)行“Ping 192.168.1.4”后，開始跟上面一樣，到了怎樣得到MAC地址時(shí)，IP協(xié)議通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)D機(jī)與自己不在同一網(wǎng)段內(nèi)，就直接將交由路由處理，也就是將路由的MAC取過(guò)來(lái)，至于怎樣得到路由的MAC，跟上面一樣，先在ARP緩存表找，找不到就廣播吧。路由得到這個(gè)數(shù)據(jù)幀后，再跟主機(jī)D進(jìn)行聯(lián)系，如果找不到，就向主機(jī)A返回一個(gè)超時(shí)的信息。1