计算机网络-分组交换网的性能指标

时延

时延是计算机网络的重要性能测度。

• 单向时延：一个分组从网络的一端传到另一端所需要的时间。
• 往返时延：指一个分组从网络路径的一端传到另一端并返回所需要的时间。
  当分组从源结点出发，通过一系列路由器传输，在目的端系统中结束它的历程时，该分组在沿途的每个结点都经历了几种不同类型的时延。这些时延中最重要的是结点处理时延，排队时延，传输时延和传播时延，将这些时延加起来就是总时延。
  d(nodal)=d(proc)+d(queue)+d(tranc)+d(prop)
• 其中 d(tranc)=报文长度/信道带宽
• d(prop)=信道长度/电磁波在信道中传播速率

处理时延

• 处理时延：包括检查分组首部、决定将该分组导向何处及处理查错等所需要的世界，高速路由器的处理时延通常是微秒或更低的数量级。

排队时延

• 当分组在链路上排队等待传输时，它历经排队时延，实际的排队时延可以是微秒级到毫秒级。排队时延对不同的分组可能是不同的。

传输时延

• 传输时延：又称为存储转发时延，是将所有分组的比特发向链路所需的时间，即从数据块的第一个比特开始发送算起，到最后一个比特发送完毕所需的时间。
• 信道带宽：指的是数据在信道上的发送速率，也常称之为数据在信道上的传输速率，实际的传输时延通常是毫秒到微秒的数量级。

传播时延

• 传播时延：取决于传输分组比特的物理媒体（即光纤，双绞线等）的性质，比特在物理媒体中的传播速率略小于光速。

四种时延比较

在总时延中，处理时延因为通常较小而可以忽略，排队时延与网络中的流量状况有关，而传输时延和传播时延却是相对固定的。

丢包率

丢包率：又称丢分组率，是指在一定时间段内，两结点之间分组传输过程中分组丢失数量与总的分组发送数量的比率。

• 无拥塞时路径丢包率为0
• 轻度拥塞时丢包率为1%~4%
• 严重拥塞时丢包率为5%~15%
  因特网中的路由器尽力而为地传输分组，这意味着路由器不会主动丢弃任何分组。考虑路由器的实际工作状况，每条链路前的对烈烈长度的容量有限。随着流量强度接近1，排队时延并不会趋向无限大，因为没有地方容纳到达的分组，因此路由器只能丢弃随后到达的分组，使这些分组丢失或丢包。这种现象是导致有线IP网络丢包的主要原因。在基于光缆的现代网络中通常可以忽略因其他情况引起的分组丢失或损伤。

带宽和吞吐量

网络带宽：是指链路在一定的时段内所能传输的比特数的额定值。
吞吐量：指的是网络在单位时间内无差错地传输数据的能力。