TCP传输60KB带宽，传输1000字节，0.1s延迟，0.02丢包率，则信道利用率为()？

Question

要求详细步骤！！！！

Answer 1

要计算TCP传输在给定条件下的信道利用率，我们首先需要明确一些基本概念和计算方法。

但首先，请注意题目中给出的“60KB带宽”可能是个误导，因为带宽通常以比特每秒（bps）为单位，而不是字节每秒。但为了简化问题，我们假设这里的“60KB”是指每秒可以传输60KB的数据，即60 * 1024 * 8 bps = 480 Kbps。

信道利用率是有效传输时间占整个传输时间的比例。在TCP中，由于存在重传机制（如超时重传、快速重传等），实际的数据传输时间会受到丢包和延迟的影响。

但是，为了简化这个问题，我们不考虑TCP的复杂重传机制，而只是基于给定的延迟和丢包率来估算。

给定：

数据包大小：1000字节

带宽：480 Kbps（即 480 * 1024 bps）

延迟：0.1s

丢包率：0.02

首先，我们计算传输1000字节所需的时间：
时间 = 数据大小 / 带宽 = 1000字节 * 8 / (480 * 1024 bps) ≈ 0.017s

但由于存在0.1s的延迟，所以每个数据包的往返时间（RTT）大约是 0.1s + 0.017s = 0.117s。

接下来，考虑丢包。由于丢包率为0.02，这意味着大约每50个数据包会有一个丢失。但在这个简化模型中，我们假设每个数据包都是独立的，并且只考虑一个数据包的传输。

由于我们只考虑一个数据包的传输，并且不考虑重传，所以信道利用率可以简单地看作是传输时间（0.017s）与RTT（0.117s）的比值：

信道利用率 = 传输时间 / RTT = 0.017s / 0.117s ≈ 0.145 或 14.5%

但请注意，这个计算是基于简化的假设，实际的TCP传输会受到许多其他因素的影响，如TCP的流量控制、拥塞控制、重传机制等。因此，在真实环境中，信道利用率可能会与这个估算值有所不同。

Answer 2

在TCP传输中，信道利用率通常指的是在一段时间内，实际用于传输有效数据的时间与总时间的比例。但是，由于TCP具有重传机制，丢包率会直接影响传输效率，因为丢失的数据包需要被重传。
首先，我们需要将带宽从KB转换为bps（比特每秒）：
60KB = 60 * 1024 * 8 bps = 491520 bps
接下来，我们计算传输1000Byte（即8000比特）所需的时间（假设没有丢包）：
T_trans = 数据量 / 带宽 = 8000 bps / 491520 bps ≈ 0.0163s
但是，由于还有0.1s的延迟，并且存在2%的丢包率，我们需要考虑这些因素对信道利用率的影响。
由于TCP在检测到丢包时会进行重传，我们假设每次丢包都会导致整个数据包（1000Byte）的重传。2%的丢包率意味着每50个数据包中会有一个数据包丢失并需要重传。但是，为了简化计算，我们假设每次传输都可能会遇到丢包。
因此，每次传输所需的总时间将是传输时间加上延迟时间，但由于可能存在重传，我们需要考虑重传的时间。但是，由于我们不知道重传的确切次数，我们将只考虑一次成功的传输和可能的重传。
然而，为了简化计算，我们在这里只考虑一次成功的传输，并假设总时间是传输时间和延迟时间之和：
T_total = T_trans + 延迟 = 0.0163s + 0.1s = 0.1163s
信道利用率将是传输时间内用于传输有效数据的时间与总时间的比例：
U = (T_trans / T_total) * 100% = (0.0163s / 0.1163s) * 100% ≈ 14.0%