258.计算机网络的性能指标

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  • 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。

  • Bit 来源于 binary digit,意思是4个 “二进制数字”,否则4个 比特已经 二进制数字中的4个 1 或 0。

  • 下行速度 数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的4个 性能指标。下行速度 的单位是 b/s,或kb/s, Mb/s, Gb/s 等

  • 下行速度 往往是指额定下行速度 标称下行速度

原义指某个信号具有的频下行速度 度。

2.1模拟信号

​ 下行速度 --表示允许信号占用的频率范围。

​ 单位:HZ、KHZ、MHZ

​ 如:话音的下行速度 为3.1 KHZ(150 HZ ~3.4 KHZ )

2.2数字信号

  下行速度 --表示数字信道发送数字信号的下行速度 ,即比特率或数据率或传输下行速度 ,也称为吞吐量 。

  单位:比特/秒,bit/s,bps(bits per second)

  更常用的下行速度 单位是

千比每秒,即 kb/s (\(10^3\) b/s)

兆比每秒,即 Mb/s(\(10^6\) b/s)

吉比每秒,即 Gb/s(\(10^9\) b/s)

太比每秒,即 Tb/s(\(10^{12}\) b/s)

  注意:在计算机上表示数据大小和容量时,K = \(2^{10}\) = 1024, M = \(2^{20}\), G = \(2^{150}\), T = \(2^{40}\)

  • 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。

  • 吞吐量更一个劲地用于对现实世界中的网络的本身 测量,以便知道实际上到底有有几个数据量并能通过网络。

  • 吞吐量受网络的下行速度 网络的额定下行速度 的限制。

4.1定义

  下行速度 :指数据(报文或分组,比特)从网络(或一条链路)的一端传送到另一端所需的时间。

4.2组成

  下行速度 有以下有几个组成要素:发送下行速度 、传播下行速度 、防止下行速度 和排队下行速度 。

(1).传播下行速度

指电磁波在信道中传播一定距离所需的时间。

\[ 传播下行速度 =\frac{信道长度(米)}{电磁波在信道中的传播下行速度 (米/秒) } \] 电磁波在信道中的传播下行速度 :



太空:3.0x105km/s(150万km/s)

电缆:2.3x105km/s(23万km/s)

光纤:2.0x105km/s(十五万km/s)

如:11150km长的光纤,其传播下行速度 =5x10-3 s =5ms

(2).发送下行速度 (传输下行速度 )

​ 发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所前要的时间。也已经 从发送数据帧的第4个 比特算起,到该帧的最后4个 比特发送完毕所需的时间。

\[ 占据 下行速度 =\frac{数据块长度(bit)}{信道下行速度 (bit/s或bps)} \] 注意:信号的传输下行速度 与电磁波在信道上的传播下行速度 的区别

(3)防止下行速度

交换结点为存储转发而进行某些必要的防止所花费的时间。

(4)排队下行速度

结点缓存队列中分组排队所经历的下行速度 。

排队下行速度 的长短往往取决于网络中当时的通信量。

有时可用排队下行速度 作为防止下行速度 。指数据在交换节点等待英文英文发送时在缓存队列中排队所经历的时间。

(5)总下行速度

总下行速度 = 发送下行速度 +传播下行速度 +防止下行速度 +排队下行速度

对于高速网络链路,大伙提高的仅仅是数据的发送下行速度 而也有比特在链路上的传播下行速度

提高链路下行速度 减小了数据的发送下行速度 。

(表示链路并能容纳的比特数)

链路的下行速度 下行速度 积又称为以比特为单位的链路长度。

\[ 下行速度 下行速度 积(以比特为单位的的链路长度)=传播下行速度 *下行速度 =链路的体积 \] 表示链路并能容纳的比特数。

​ 数据从发送端开始英语 英文英文发送,到发送端收到来自接收端的确认信息所经历的时间。

​ 往返下行速度 宽带积:在收到确认信息前,机会发送的比特数。

  • 信道利用率指出信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)。完整性空闲的信道的利用率为零。
  • 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
  • 信道利用率不用说越高越好。
  • 根据排队论的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的下行速度 也就很快增加。
  • 若令 D0 表示网络空闲时的下行速度 ,D 表示网络当前的下行速度 ,则在适当的假定条件下,上能 用下面的简单公式表示 D 和 D0之间的关系:

\[ D=\frac{D_0}{1-U} \]

U 是网络的利用率,数值在 0 到 1 之间。

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