計算機網絡 —— 計算機網絡的性能指標

性能指標

1、速率

連接在計算機網絡上的主機在數字信道上傳送數據位數的速率，也稱爲data rate或bit rate。單位是b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s。
也就是數據是以01010的二進制位的形式進行傳輸的，但是平時我們有可能是以字節的形式來評估數據傳輸的速率，因此需要乘於8才能得到基於位的速率。

2、帶寬

數據通信領域中，數字信道所能傳送的最高數據量，單位是b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s。

3、吞吐量

即在單位時間內通過某個網絡的數據量，單位b/s、Mb/s等。

舉一個例子，一個計算機連着一個交換機（兩者之間的帶寬是100M），交換機連着兩個服務器（服務器1和服務器2），計算機和服務器1建立一個通話信道，兩者發送數據的速率爲5M，計算機和服務器2建立一個通話信道，兩者之間發送數據的速率爲10M，那麼通過計算機和交換器的數據吞吐量爲15M（5M+10M）。現在我們就知道了速率、帶寬和吞吐量的區別和聯繫。

4、時延

• 發送時延：數據從發送端開始發送到發送完畢所需的時間；信道帶寬提高能減小發送時延
  $發送時延=\frac{數據塊長度（比特）}{信道帶寬（比特/秒）}$
• 傳播時延：數據在網絡中傳輸所需的時間；
• 處理時延：數據到達路由器之後，路由器決定往哪繼續傳播所需要花費的時間；
• 排隊時延：數據到達路由器之後，如果當前路由器需要處理的數據較多，則數據會緩存到路由器的接收緩存中，等待處理，如果緩存不夠，則數據會被丟棄，這就是丟包現象，丟包可以通過可靠傳輸解決；當路由器處理了當前數據需要發送時，可能發送緩存中有其它數據，則當前數據需要緩存到發送緩存中進行排隊，等待發送，這也會耗費時間；

5、時延帶寬積

時延帶寬積就是在傳輸線路上有多少數據量，直接使用傳播時長*信道帶寬；

6、往返時間RTT(Round-Trip Time)

從發送方發送數據開始，到發送方收到接收方確認；

7、利用率

• 信道利用率：$信道利用率=\frac{有數據通過時間}{(有+無)數據通過時間}$
• 網絡利用率：信道利用率加權平均值

網絡時延和網絡利用率有一定的關係，就比如一條大公路，如果公路上車比較少，則車的速度比較快，這樣時延比較小，如果公路上車特別多，那麼車速就慢，這樣時延就比較大。具體時延和利用率的公式如下：$D=\frac{D_0}{1-U}$$D_0$表示網絡空閒時的時延，$D$表示網絡當前的時延，$U$表示信道利用率。