令牌桶上的数字

Numericals on Token Bucket

问题

对于使用令牌桶算法进行拥塞控制的主机,令牌桶容量为1兆字节,最大输出速率为20兆字节/秒。令牌以每秒 10 兆字节的速率维持输出的速率到达。当前令牌桶已满,机器需要发送 12 兆字节的数据。传输数据所需的最短时间为 _____________ 秒。

我的方法

初始令牌桶已满。它清空的速率是 (20-10) Mbps。清空 1 MB 令牌桶的时间是 1/10,即 0.1 秒

但答案是 1.2 秒。

  • 令牌桶容量为1兆字节(最大容量C)

Here one byte is considered as one token

⇒ C=1 M 代币

  • 输出速率为每秒 20 兆字节 (M=20MBps) 令牌到达的速度可以维持每秒 10 兆字节的输出

⇒20-R=10

⇒ 输入速率 R=10MBps

  • Unlike Leaky Bucket , idle hosts can capture and save up c ≤ C tokens in order to send larger bursts later. s

  • When we begin transfer the tokens present in token buckt is transmitted at once to the network

ie. if initially capacity of token bucket is 'c' then c tokens will be instantly be present in the network.

是时候清空令牌桶了

c: 是令牌桶的初始容量 R:每一秒我们都会得到 R 代币 M : 每秒钟产生 M 个代币

INPUT FLOW : 那么在一个时间间隔't'内准备进入网络的数据包数量是c+Rt

OUTPUT FLOW : 那么在一个时间间隔't'内准备进入网络的数据包数量是Mt

输入流量 = 输出流量

⇒ c+Rt = Mt

t= c/M-R =1/20-10 =0.1sec

  • 鉴于令牌桶已满 (c=C)

现在,我们有两个案例

  1. 要转1M代币,会不会是t=0瞬间
  2. 或者转移 1M 代币,我们需要 10/ 20-10 = 0.1sec ?

要转1M(initial token)个代币,会不会瞬间t=0

考虑等式

INPUTFLOW = c+Rt

这意味着 “ c 令牌(最初包含在令牌桶中)没有任何延迟地传输”

与漏桶不同,令牌桶可以在发送方空闲时继续保留令牌。一旦它准备好发送数据包。数据包将使用令牌并将其传输到网络。 ⇒ c 然后我们添加在 't' 时间内产生的 R 代币最终得到 INPUTFLOW

⇒ 1 MB 立即传输。现在我们还剩下 11 MB 可以传输

转移剩余的 11 MB

在 t=0 时,我们开始传输 11 MB 数据。

在 t=0.1 秒:1MB(传输 1MB)

在 t=0.2 秒:1MB(传输 2MB)

.. ..

在 t=1.1 秒:1MB(传输 11MB)

因此传输 12MB 需要 1.1 秒 + 0 秒 = 1.1 秒

转账 1M (inital token) 个代币,我们取 = 0.1sec

(如果 1MB 需要 0.1 秒,我可以争辩说 12MB 需要 1.2 秒)

然后在 0.1 秒内。 01 *10MBps = 1M 令牌已满。

t=0s : 开始传输 12 MB 数据。

t=0.1s : 1MB

t=0.2s:1MB(传输 2MB)

t=0.3s:1MB(传输 3MB) .. ..

t=1.2s:1MB(传输 12MB)

因此传输 12MB 需要 1.2 秒


问题确实提到了这部分。因此,通常的做法是始终遵循最佳情况。 因此答案是 1.1 秒

更多信息:访问 Gate Overflow - Gate 2016 Question on Token Bucket