计算机网络的性能指标

Posted 2021-05-24 Xiaohanahahah

数据率（速率，比特率）

可以理解为计算机向网络的信道里塞数据的速率

比特是描述数据量的基本单位

因此数据率的单位就是b/s（bps），或kb/s, Mb/s, Gb/s 

 

他是一种额定速率或者标称速率，本身就代表了塞数据的速率的最大值

 

与传播速率相区别，这个概念是电磁波在信道的传播速率，通常取光速的三分之二来算

带宽

原本是通信领域的词，现在在计网中表示为信道的最高数据率，其实也就是数据率，单位和数据率相同，他是从另一个角度来理解

所谓带宽自然有宽带和窄带的区别，他们的传播速度相同，只是两者表示一比特的宽度有差异

何出此言？看图，宽带中传送一个bit的时间更短，换句换说，宽带可以用更短的长度来表示一个bit

这也就是塞数据的能力，宽带里可以塞更多的数据，承载的数据量也更大

拿汽车来做比喻，其实宽带和窄带中，车速一样，宽带中的车距更短

吞吐量

单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量

它是一种运行指标，表示实际有多少数据量通过网络

 

现在我们来对他感性认识：

如果一个信道的带宽为100mbps，某段时间测得其吞吐量为50mbps，那是一种什么样子的情形?

如果把信道看成一段水管，我们可以这么想：

如果一直开着水阀，水管里会充满水，这就是100mbps，而现在不是，水是一段一段的，记住不是连续的，是一段一段的，就像有水部分的横截面就是一个完整的圆，中间会出现完全没有水的中空部分

其实水是连续的，我们不太好理解，我们可以把这个管子想象成装球，当一个一个球靠在一起，他最多装100球，而我测得时候管子里只有50个球，显然球和球之间不是紧紧靠在一起的

时延

一个报文或分组从网络的一端传输到另一端所需的时间 

按产生时延的原因，我们可以分四类

发送时延（传输时延）

数据块从发送结点进入到传输媒体所需要的时间，在发送器产生发送时延

分母的速率也叫传输速率

可以理解塞数据的时间

传播时延

电磁波在信道中传播一定的距离所花费的时间，在链路上产生 传播时延

这里要联想到计网按覆盖范围的分类，正是因为覆盖范围不同导致传播时延差异很大，因此必须采取不同的技术

处理时延

数据在结点为存储转发做准备所花费的时间

排队时延

结点缓存队列中分组排队所经历的时延

因为有处理所以有排队

就像前面有人打饭，后面人就要排队一样

时间的长短取决于网络中当时的通信量

计算举例

假定有一个长度为100MB的数据块，在带宽为1Mbps(1M=106)的信道上的发送时延为？分钟

注意字节到bit的转化（*8）

而当要传送的数据块的长度为1B，在1MBps的信道上的发送时延是

图解

时延带宽积

传播时延×带宽

可以理解为以比特为单位的链路长度，再通俗一点，就是填满一段信道所需的比特数

为什么要提出这个概念呢？

它是用来把时延这种时间概念转化为空间概念，用bit量的大小来衡量时延的大小

 

发送端和接收端之间相隔多个网络，时延带宽积怎么计算？ 

传播速度×（传播时延+处理时延+排队时延）

后两者可以衡量在节点处的数据量，也就是说节点可以看做一堆数据挤在一起鼓了个包，它的总量相当于该时延对应于信道上的bit量

往返时间RTT

发送开始到收到接收确认的时间

这是一种测量型时间

往返时间与带宽的乘积就是往返时间带宽积，意义是当发送方连续发送数据时，即使能够及时收到对方的确认，但已经将许多bit发送到链路上了

利用率

某信道有百分之几的时间是被利用的

网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值

不是越大越好：

当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加

计网的非性能指标

费用 质量 标准化 可靠性 可扩展性和可升级性  易于管理和维护