计算机网络 —— 计算机网络的性能指标

性能指标

1、速率

连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率，也称为data rate或bit rate。单位是b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s。
也就是数据是以01010的二进制位的形式进行传输的，但是平时我们有可能是以字节的形式来评估数据传输的速率，因此需要乘于8才能得到基于位的速率。

2、带宽

数据通信领域中，数字信道所能传送的最高数据量，单位是b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s。

3、吞吐量

即在单位时间内通过某个网络的数据量，单位b/s、Mb/s等。

举一个例子，一个计算机连着一个交换机（两者之间的带宽是100M），交换机连着两个服务器（服务器1和服务器2），计算机和服务器1建立一个通话信道，两者发送数据的速率为5M，计算机和服务器2建立一个通话信道，两者之间发送数据的速率为10M，那么通过计算机和交换器的数据吞吐量为15M（5M+10M）。现在我们就知道了速率、带宽和吞吐量的区别和联系。

4、时延

• 发送时延：数据从发送端开始发送到发送完毕所需的时间；信道带宽提高能减小发送时延
  $发送时延=\frac{数据块长度（比特）}{信道带宽（比特/秒）}$
• 传播时延：数据在网络中传输所需的时间；
• 处理时延：数据到达路由器之后，路由器决定往哪继续传播所需要花费的时间；
• 排队时延：数据到达路由器之后，如果当前路由器需要处理的数据较多，则数据会缓存到路由器的接收缓存中，等待处理，如果缓存不够，则数据会被丢弃，这就是丢包现象，丢包可以通过可靠传输解决；当路由器处理了当前数据需要发送时，可能发送缓存中有其它数据，则当前数据需要缓存到发送缓存中进行排队，等待发送，这也会耗费时间；

5、时延带宽积

时延带宽积就是在传输线路上有多少数据量，直接使用传播时长*信道带宽；

6、往返时间RTT(Round-Trip Time)

从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方确认；

7、利用率

• 信道利用率：$信道利用率=\frac{有数据通过时间}{(有+无)数据通过时间}$
• 网络利用率：信道利用率加权平均值

网络时延和网络利用率有一定的关系，就比如一条大公路，如果公路上车比较少，则车的速度比较快，这样时延比较小，如果公路上车特别多，那么车速就慢，这样时延就比较大。具体时延和利用率的公式如下：$D=\frac{D_0}{1-U}$$D_0$表示网络空闲时的时延，$D$表示网络当前的时延，$U$表示信道利用率。