任务3-4：性能对比实验

内容

（1）停等机制与滑动窗口机制性能对比；

（2）滑动窗口机制中不同窗口大小对性能的影响；

（3）有拥塞控制和无拥塞控制的性能比较。

本次实验的数据都是经过三次测试之后取的平均值

表格中的内容为吞吐率大小，单位Kbps

设计思路

网络环境不是单一维度，不应该只用“好”和“坏”区分，所以本次实验采用控制变量的方法，分别测试“丢包”和“时延”对不同机制的影响。通过实验发现，不同的机制对于“时延”和“丢包”有不同的效率表现。

（1）停等机制与滑动窗口机制性能对比

延时为0，改变丢包率

丢包为0，改变延时

分析

• 大体上滑动窗口机制比停等机制的效率更高
  • 滑动窗口机制允许发送多条消息，同时等待对方回复的ACK，减少RTT的影响
• 在有延时的情况下，GBN表现更好
  • 原因同上，停等机制需要每条消息单独等待时延和RTT，而窗口可以同时等待多条
• 丢包率大时GBN效率比停低
  • 更大的窗口意味着更高的重传代价，大大降低性能

（2）滑动窗口机制中不同窗口大小对性能的影响

延时为0，改变丢包率

丢包为0，改变延时

分析

• 不同窗口大小在不同网络环境下的效率变化总体上区域一致

• 在网络情况较好的时候窗口大的效率更高

  • 因为更大的窗口可以允许同时发送更多条消息并同时等待对方的ACK，即减少等待的周期数，更好的应对时延问题。

• 对于丢包问题，当丢包率较高时由于大的窗口会增加重传代价，效率降低

（3）有拥塞控制和无拥塞控制的性能比较

延时为0，改变丢包率

丢包为0，改变延时

分析

• 在网络情况良好时，有拥塞控制相对于没有拥塞控制效率更高
  • 因为拥塞控制可以允许有更大的窗口
  • 快速重传机制也可以减少等待超时重传的次数。
• 当网络情况逐渐变差时，拥塞控制机制表现可能并不比没有拥塞控制好
  • 频繁缩小窗口导致窗口较小，小于没有拥塞控制机制的设定值，导致受时延的影响较大
• 实验过程中也发现，当网络情况变得更差时，拥塞控制机制可能使窗口由几百突然降至1，并进入重传，使得重传代价飞速增加。