408真题解析-2010-34-计算机网络-分组交换网络传输时延

408真题解析-2010-34-计算机网络-分组交换网络传输时延

一 真题2010-34

34. 在下图所示的采用“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为 100Mb/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输延迟的情况下，从 H1 发送开始到 H2 接收完为止，需要的时间至少是（ ）。

A. 80ms
B. 80.08ms
C. 80.16ms
D. 80.24ms

二 题目要素解析

核心考点：分组交换网络的存储 - 转发时延计算，属于计算机网络数据链路层 / 网络层的核心计算类考点，考查对分组拆分、链路传输时延、多链路叠加的理解，是 408 统考分组交换的经典考法。

考查知识点

• 分组拆分规则：文件大小、分组数据部分大小、分组总数的计算；
• 单链路传输时延公式：T = 分组大小 传输速率 T=\frac{分组大小}{传输速率}T=传输速率分组大小​；
• 存储 - 转发时延叠加：多链路场景下，总时延 = 首分组全链路传输时延 + 剩余分组在最后一条链路的串行传输时延；
• 单位换算：Mb/s 与 B、ms 的单位统一。

题型特征：数值计算类选择题，需先拆分分组，再按 “首分组走全链路、后续分组流水线传输” 的规则计算总时延，步骤清晰但易因单位换算或链路数判断出错。

易错点

• 误将分组头算入数据部分，导致分组总数计算错误；
• 混淆 “传输速率” 的单位（Mb/s 与 B/s），单位换算出错；
• 误判链路数量，将首分组传输时延算错；
• 忽略流水线传输，错误地将所有分组在所有链路上的传输时延相加。

大纲 / 教材对应

• 408 考研大纲：计算机网络 - 分组交换网络的时延分析；
• 参考教材：《计算机网络（谢希仁）》第 1 章 概述 - 1.6 计算机网络的性能指标（时延）。

三 哔哔详解

本题解题核心是先拆分分组，再按 “首分组全链路传输 + 后续分组流水线传输” 的规则计算总时延，同时严格统一单位。

前置概念铺垫

1. 分组拆分规则：

   • 分组总大小 = 分组头大小 + 分组数据部分大小；
   • 本题分组总大小为 1000B，分组头为 20B，因此每个分组可承载的数据大小 = 1000B - 20B = 980B。

2. 单链路传输时延公式：

   T单链路=传输速率（bit/s）分组大小（bit）

   注意：1B = 8bit，1Mb/s = 10^6 bit/s。

3. 存储 - 转发总时延规则（多链路流水线）：

   • 首分组需要依次经过所有链路，传输时延为：T首=链路数×T单链路；
   • 后续分组在首分组之后，以流水线方式传输，每增加一个分组，总时延仅增加最后一条链路的传输时延 T单链路；
   • 总时延 = T首+(分组总数−1)×T单链路。

步骤 1：计算分组总数

• 文件大小：980000B；

• 每个分组可承载的数据大小：980B；

  分组总数=980 B/组980000 B=1000 组

步骤 2：计算单链路传输时延

• 分组大小：1000B = 1000 × 8 = 8000bit；

• 传输速率：100Mb/s =100 × 10 6 b i t / s 100 × 10^6 bit/s100×106bit/s；

  T 单链路 = 8000 b i t 100 × 10 6 b i t / s = 8 × 10 − 5 s = 0.08 m s T单链路=\frac{8000 bit}{100×10^6 bit/s}=8×10^{−5} s=0.08 msT单链路=100×106bit/s8000bit​=8×10−5s=0.08ms

步骤 3：判断链路数量

从拓扑图可知，H1 到 H2 的路径为：H1 → 路由器 1 → 路由器 2 → H2，共经过3 段链路。

步骤 4：计算总时延

• 首分组全链路传输时延：T首=3×0.08 ms=0.24 ms；

• 剩余分组（999 个）在最后一条链路的串行传输时延：(1000−1)×0.08 ms=79.92 ms；

• 总时延：

  T总=0.24 ms+79.92 ms=80.16 ms

四 参考答案

C ✅

五 强相关知识点

1. 分组交换时延组成

在不考虑传播时延和处理时延的情况下，分组交换的总时延主要由传输时延决定，核心公式为：

T 总 = L × L 分组 R + ( N − 1 ) × L 分组 R T_{\text{总}} = L \times \frac{L_{\text{分组}}}{R} + (N - 1) \times \frac{L_{\text{分组}}}{R}T总​=L×RL分组​​+(N−1)×RL分组​​

其中：

• L LL：链路数；
• N NN：分组总数；
• L 分组 L_{\text{分组}}L分组​：分组大小（bit）；
• R RR:链路传输速率（bit/s）

2. 流水线传输原理

• 首分组需要依次经过所有链路，产生全链路传输时延；
• 后续分组在首分组之后，每经过一个链路时间差，即可开始下一条链路的传输，因此总时延仅需在首分组时延基础上，叠加剩余分组在最后一条链路的传输时延，而非所有链路的时延之和。

3. 单位换算规则

• 1B = 8bit；
• 1Mb/s = 10^6 bit/s；
• 1ms = 10^-3 s；
• 计算时必须统一单位，避免因单位不统一导致结果偏差。

六 扩展知识点

1. 传播时延 vs 传输时延

• 传输时延：将分组的所有比特发送到链路上所需的时间，由分组大小和传输速率决定，与链路长度无关；
• 传播时延：比特在链路上传播的时间，由链路长度和信号传播速率决定，与分组大小无关；
• 本题明确 “不考虑传播延迟”，因此只需计算传输时延。

2. 分组拆分的最小分组数

• 若文件大小不能被分组数据部分大小整除，需向上取整，最后一个分组填充冗余数据；
• 本题文件大小 980000B 恰好被 980B 整除，因此无需额外分组。

3. 不同交换方式的时延对比

• 电路交换：建立连接后，数据连续传输，无存储 - 转发时延；
• 分组交换：采用存储 - 转发，存在分组拆分和流水线传输时延；
• 报文交换：将整个报文作为一个单位转发，时延远大于分组交换。

七 核心考点

分组拆分计算：分组总数 = 文件大小 ÷ 分组数据部分大小（向上取整）；

单链路传输时延公式：T = 分组大小（ b i t ） 传输速率（ b i t / s ） T=\frac{分组大小（bit）}{传输速率（bit/s）}T=传输速率（bit/s）分组大小（bit）​；

多链路存储 - 转发总时延：首分组全链路时延 + 剩余分组在最后一条链路的时延；

单位换算：Mb/s 与 B、ms 的统一转换；

流水线传输原理：后续分组无需等待前一分组完全到达下一跳，即可开始传输。

八 408考研大纲和教材对应章节

九 考点跟踪

说明：本文内容基于公开资料整理，参考了包括但不限于《数据结构》（严蔚敏）、《计算机操作系统》（汤小丹）、《计算机网络》（谢希仁）、《计算机组成原理》（唐朔飞）等国内高校经典教材，以及其他国际权威著作。同时，借鉴了王道、天勤、启航等机构出版的计算机专业考研辅导系列丛书中的知识体系框架与典型题型分析思路。文中所有观点、例题解析及文字表述均为作者结合自身理解进行的归纳与重述，未直接复制任何出版物原文。内容仅用于学习交流，若有引用不当或疏漏之处，敬请指正。