计算机网络 性能指标 非性能指标

（1）速率

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速率就是数据传输（数据是指0和1）的速率，比如你用迅雷下载，1兆每秒，来衡量目前数据传输的快慢。它是计算机网络中最重要的一个性能指标。 

速率就是发送数据的速度

• 比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。
• 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。
• 速率是计算机网络中最重要的一个性能指标，指的是数据的传送速率，它也称为数据率 (data rate) 或比特率 (bit rate)。
• 速率的单位是 bit/s，或 kbit/s、Mbit/s、 Gbit/s等。
• 例如4 *1010 bit/s 的数据率就记为 40 Gbit/s。
• 速率往往是指额定速率或标称速率，非实际运行速率。

在网络里面不管发的什么数据，看的是电影也好，浏览的网页也好，qq聊天也好。计算机网卡在发的时候都会将其转化为二进制，01，这个一个0或者一个1叫做一个比特。这些数据都是用0 1来表示。

比如网卡10000比特，也就是10M，也就是网卡最高的带宽是每秒可以发最多10M的数据，你要想再快一点也快不了。

A和B发数据的时候，A最快一秒钟可以发10M，但是AB传输数据的速率可能是1M每秒。

这里为什么不是10M每秒呢，因为发包的时候是一个一个包发的，包和包之间有空隙，这样算速率要把空隙也加上。

 

（2）带宽

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两种不同意义：

• “带宽”(bandwidth) 本来是指信号具有的频带宽度，其单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。
• 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。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”。单位是 bit/s，即 “比特每秒”。

在“带宽”的上述两种表述中，前者为频域称谓，而后者为时域称谓，其本质是相同的。也就是说，一条通信链路的“带宽”越宽，其所能传输的“最高数据率”也越高。

数字信号流随时间的变化

在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄。

速率带宽区别

这个带宽呢，就是这个网卡的最高的传输速率，就跟一个马路一样啊，这个马路最高啊，每秒钟过100辆车啊，这是带宽的意思啊，然后速率呢，比方说每秒钟，现在他虽然可以过100辆，但是现在呢，每秒钟就过了五辆，那就相当于速率。

3. 吞吐量

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• 吞吐量 (throughput) 表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。
• 吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。
• 吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

网卡的带宽是100Mbit/s代表的是指单方向通讯100M，发送数据是100M接收数据也是100M。

网卡最大吞吐量是200M

4.时延

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时延就是从发送端发出去到接收端接收。也就是发送端开始发送到接收端完全收完用的这个时间就是这个时延。

时延是由1-4加起来组成的，比如去北京，你先坐公交车到火车站，等公交车用了十分钟，上公交车了开到火车站用了二十分钟，然后等火车以及火车上消耗的时间都需要算上，每个环节等待的时间都需要算上。

比如网卡的带宽100Mbit/s,我这个文件是100Mbit，那么发送时延就是1s，如果是10Mbit的文件就是0.1s，这里的发送速率就是网卡的带宽。

A发送数据，也就是A的网卡，最后1bit离开这个网卡这才叫发送完，这就叫发送时延。

我们可以改变发送时延，比如网卡的带宽高，发送的时延就少。

传播时延就是最后1bit离开这个网卡到进入路由器的这段时间，这个时间和距离以及传播的速率有关系，这个值是不能改变的。

 数据来了先放到路由器缓存里面排队，这个路由器根据数据包的地址选择出口，也就是查路由表，然后转发，这就是处理时延。

四种时延所产生的地方

哪种时延占据主导地位还得具体分析，比如计算机A访问美国的一个网站，要近过的链路非常多，每次经历一个路由器都得排队然后排队处理，每次经历过这些设备都需要经历这些时延。

如果是访问同网段的机器，那么时延就非常低。

可以看到在无线网卡当中，网关是和我们地址在同一个网络，去ping一下，通过ping可以看一下往返时间。

往返平均时间就是3ms，也即是我这台计算机给这个192.168.1.1发一个数据包，收到之后给我返回来才是3ms。

如果是美国的网站，8.8.8.8是谷歌公司的DNS服务器

从上面可以看出，经过的链路越多，时延越高。

计算机网络的非性能特征

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一些非性能特征也很重要。它们与前面介绍的性能指标有很大的关系。主要包括：

• 费用 
• 质量(用哪些厂商的设备，比如思科的或者华为的)
• 标准化
• 可靠性
• 可扩展性和可升级性
• 易于管理和维护

企业局域网设计-二层结构

这是一个学校的网络，每间教室里面都有计算机，要连网想要在教室里面放入交换机设备，然后计算机接入到交换机上面，然后汇聚交换机将每个机房的交换机连接起来。

接入层交换机想要连接计算机，口要多，接的计算机也就越多。汇聚层交换机不需要多少口，但是带宽一定要高，将教室的流量进行汇聚访问internet，路由器连接内网和外网.

这种是两层结构的，接入层和汇聚层。

可不可以将所有交换机一串，直接连到汇聚层呢？虽然可以通，但是流量非常高。

汇聚层交换机想要两台，接入层交换机和汇聚层交换机都连接一遍。可能路由器也有两个，一个电信的路由器，一个移动的路由器。其中一个设备坏了都可以通过另外一个设备上网。

企业局域网设计-三层结构

有时候需要三层结构