一、速率
速率即數據率(data rate)或稱數據傳輸速率或比特率(bit rate)
- 單位時間(秒)傳輸信息(比特)量
- 計算機網絡中最重要的一個性能指標
- 單位:b/s(或bps)、kb/s、Mb/s、Gb/s
- k=10^3 、M=10^6 、G=10^9
速率往往是指額定速率或標稱速率
二、帶寬
- “帶寬”(bandwidth)原本指信號具有的頻帶寬度,即最高頻率與最低頻率之差,單位是赫茲(Hz)
- 網絡的“帶寬”通常是數字信道所能傳送的“最高數據率”,單位:b/s (bps)
- 常用的帶寬單位:
Kb/s (10^3 b/s)
Mb/s(10^6 b/s)
Gb/s(10^9 b/s)
Tb/s(10^12 b/s)
三、延遲/時延(delay 或latency)
分組交換爲什麼會發生丟包和時延?
分組在路由器緩存中排隊
- 分組到達速率超出輸出鏈路容量時
- 分組排隊,等待輸出鏈路可用
四種分組延遲
類比:車隊
- 車速爲100 km/hr ~ 信號傳播速度
- 收費站放行一臺車用時12 秒 ~ 比特傳輸時間
- 車 ~ 比特;車隊 ~ 分組
- 車隊通過收費站時間 ~ 傳輸延遲(120秒)
- 每臺車從第一個收費站跑到第二個收費站用時 ~ 傳播延遲(1小時)
排隊延遲
- R: 鏈路帶寬(bps)
- L: 分組長度 (bits)
-
a: 平均分組到達速率
流量強度(traffic intensity )= La/R
- La/R ~ 0: 平均排隊延遲很小
- La/R -> 1: 平均排隊延遲很大
- La/R > 1: 超出服務能力,平均排隊延遲無限大!
一跳的時間延遲:
傳輸延遲+ 排隊延遲+結點處理延遲+傳播延遲
傳輸延遲:發送一個分組需要的時間
傳播延遲:信號從一點傳播到下一點經過鏈路的時間
四、時延帶寬積
時延帶寬積 = 傳播時延*帶寬 = d(prop) * R(bits)
鏈路的時延帶寬積又稱爲以比特爲單位的鏈路長度
五、分組丟失(丟包)
- 隊列緩存容量有限
- 分組到達已滿隊列將被丟棄 (即丟包)
- 丟棄分組可能由前序結點或源重發(也可能不重發)
六、吞吐量/ 率(Throughput )
吞吐量 :表示在發送端與接收端之間傳送數據速率 (b/s)
- 即時 吞吐量: 給定時刻的速率
- 平均吞吐量 : 一段時間的平均速率
每條“連接”的端到端吞吐量:min(Rc ,Rs ,R/10)
實際網絡: Rc 或 Rs 通常是瓶頸