【计算机网络】P2 性能指标

性能指标

  • 性能指标1 - 速率
  • 性能指标2 - 带宽
  • 性能指标3 - 吞吐量
  • 性能指标4 - 时延
  • 性能指标5 - 时延带宽积
  • 性能指标6 - 往返时延 RTT
  • 性能指标7 - 利用率

性能指标1 - 速率

  • 速率,即数据率,或称数据传输率或比特率,指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。
  • 单位 :b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s;其中 b 指的是“比特”,即计算机中数据量的基本单位,值只有 1/0,单位为“位”;
  • 注意 b(比特)B(字节),1 Byte (字节) = 8 bit (比特);

性能指标2 - 带宽

  • 在计算机网络中,带宽 用来表示网络的通信线路传送数据的能力,通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的 “最高数据率”。单位为:b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s;
  • 区分 速率带宽 的方法,请理解 带宽 是网络设备所支持的最高速度,是一个理论值,可以好比如管道一样,不是管道中水流动速度变快了,而是管道变粗了,同一时间流出的水就更多了;而 速率 是一个实际值;

性能指标3 - 吞吐量

  • 吞吐量 单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。单位:b/s,kb/s,Mb/s;
  • 吞吐量 实际上的 带宽,带宽是理想下的最大值;比如说一条北欧石油管道设计的传输速率是 100L/s(吞吐量),但是受到各种影响,最后实际的传输的速率是 20L/s(带宽)。

性能指标4 - 时延

  • 数据(报文、分组、比特流)从网络的一端传送到另一端所需的时间,也称为 延迟迟延,单位是 s。
  • 时延有四种:发送时延、传播时延、排队时延、处理时延
    • 发送时延: 从发送分组的第一个比特算起,到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间; 发送时延 = 数据长度 信道带宽 ( 发送速率 ) 发送时延 = \frac {数据长度} {信道带宽(发送速率)} 发送时延=信道带宽(发送速率)数据长度
    • 传播时延: 电磁波传播一定距离所花费的时间,取决于电磁波传播速度和链路长度;在固体介质上传输,会有一定的损耗,实际传播速度往往差不多在 2 ∗ 1 0 8 m / s 2*10^8 m/s 2108m/s,公式为: 传播时延 = 信道长度 电磁波在信道上的传播速率 传播时延 = \frac {信道长度} {电磁波在信道上的传播速率} 传播时延=电磁波在信道上的传播速率信道长度
    • 排队时延, 是等待时间,一般路由器很忙,需要在路由器的缓存空间稍作等待,排队等待的时间即排队时延,而处理完成后,排队出的等待时间也为排队时延,可类比安检排队等等来理解;
    • 处理时延, 是路由器在对数据进行检错、信息寻找传播方向等处理所需的时间,即“安检中”所需的时间;

性能指标5 - 时延带宽积

  • 时延带宽积,顾名思义,时延即 “传播时延”,带宽即 “带宽”。
  • 结合传播时延的概念来理解,时延带宽积描述的,即“某段链路现在有多少比特”,“管道中此时此刻的数据容量”这个数据量的性能指标。

性能指标6 - 往返时延 RTT

  • 游戏中显示的就是往返时延 RTT。
  • 往返时延 RTT,起始时间是发送方发送第一个 bit 开始,截止时间则是发送方接收到接收方对于第一个 bit 的确认为止。
  • RTT,包括往返的传播时延 + 末端处理时间,不包含传播时延。

性能指标7 - 利用率

  • 利用率分为两种:信道利用率与网络利用率;
    • 信道利用率,即 有数据通过时间 (有 + 无)数据通过时间 \frac {有数据通过时间} {(有+无)数据通过时间} (有+无)数据通过时间有数据通过时间
    • 网络利用率,即所有的信道利用率加权平均值;
  • 利用率越高,时延越大,且在利用率极高时呈现时延急剧增大的凹函数;

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