计算机网络(二)-性能指标

21. 计算机网络的性能指标,速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率。

22. 速率,计算机发送出的信号都是数字形式的,比特(bit)来源于binary digit,意思是一个二进制数字,因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。比特也是信息论中使用的信息量的单位。网络技术中的速率指的是数据的传送速率,他也成为数据率(data rate)或比特率(bit rate)。速率是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是bit/s(比特每秒,或b/s,有时也写为bps,即bit per second)。当数据率较高时,就常常在bit/s的前面加上一个字母b→B→kb(kilo,10^3,千)→Mb(Mega,10^6,兆)→Gb(Giga,10^9,吉)→Tb(Tera,10^12,太)→Pb(Peta,10^15,拍)→Eb(Exa,10^18,艾)→Zb(Zetta,10^21,泽)→Yb(Yotta,10^24,尧),注意!!!B和b不是一个东西,B是Byte,b是bit,1B=8b而且不是1000之间的差异,而是1024,这里写1000是正向逻辑,我们平时看1024是逆向逻辑来的。另外提到网络速率时,往往指额定速率和标称速率,而并非网络实际上运行的速率。

23. 带宽,原指某个信号具有的频带宽度,指该信号所包含的各种不同的频率成分所占据的频率范围,单位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。在过去通信的主干线路传送的是模拟信号(即连续变化的信号),因此表示某信道允许通过的信号频带范围就称为该信道的带宽(或同频带)。但是现在在计算机网络中,带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力,因此网络带宽表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的最高数据率,这种含义的带宽的单位是数据率单位bit/s,比特每秒。所以我们平时说的宽带是一个服务,而带宽才是描述我们办的网线是多少兆的。

24. 吞吐量,表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的实际的数据量。

25. 速率、带宽、吞吐量可以这么理解,速率是单位,带宽是理论速度,吞吐量就是实际速度。

26. 时延,也称为延迟或迟延,是指数据(一个报文或分组,甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。由以下几部分组成

          发送时延(transmission delay),也称为传输时延,是主机或路由器发送数据帧所需要的时间,也就是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。

          传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间,不同介质的传播速度是不一样的,所以在不同介质上传播时延也会不一样。

          以上两种时延容易弄混,发送时延发生在机器内部的发送器中,一般发生在网络适配器中,与传输信道的长度(或信号传送的距离)没有任何关系。但传播时延发生在机器外部的传输信道媒体上,而与信号的发送速率无关,信号传送的距离越远,传播时延就越大。

          处理时延,主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理,例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验或查找适当的路由等,这就产生了处理时延。

          排队时延,分组在经过网络传输时,要经过许多路由器。但分组在进入路由器后要现在输入队列中排队等处理,在路由器确定了转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发,这就产生了排队时延。排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量,当网络的通信量很大时会发生队列溢出,使分组丢失,这相当于队列时延为无穷大。那就是丢包了咯。

          一般来说,小时延的网络要优于大时延的网络,但是有可能低速率、小时延的网络优于高速率但大时延的网络。

          

          总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。

 

27. 时延带宽积,时延带宽积=传播时延*带宽。

28. 往返时间RTT(Round-Trip Time)。

29. 利用率,分为信道利用率和网络利用率两种。信道利用率之处某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)。网络利用率这是全网络的信道利用的加权平均值。当信道或网络利用率过高会产生非常大的时延,因此一些拥有较大主干网的ISP通常控制信道利用率不超过50%,超过了就要扩容,增大线路的带宽。

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