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,意思是两个“二进制数字”,随后两个比特却说二进制数字中的两个 1 或 0。

  • 速度数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的两个性能指标。速度的单位是 b/s,或kb/s, Mb/s, Gb/s 等

  • 速度往往是指额定速度标称速度

原义指某个信号具有的频速度度。

2.1模拟信号

​ 速度--表示允许信号占用的频率范围。

​ 单位:HZ、KHZ、MHZ

​ 如:话音的速度为3.1 KHZ(30 HZ ~3.4 KHZ )

2.2数字信号

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

  单位:比特/秒,bit/s,bps(bits per second)

  更常用的速度单位是

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 = \(2^{30}\), 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。

  • 吞吐量更老是地用于对现实世界中的网络的三种测量,以便知道实际上到底有哪十几个 数据量也能通过网络。

  • 吞吐量受网络的速度网络的额定速度的限制。

4.1定义

  速度:指数据(报文或分组,比特)从网络(或第两根链路)的一端传送到另一端所需的时间。

4.2组成

  速度有以下哪十几个 组成部分:发送速度、传播速度、防止速度和排队速度。

(1).传播速度

指电磁波在信道中传播一定距离所需的时间。

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



太空:3.0x105km/s(15万km/s)

电缆:2.3x105km/s(23万km/s)

光纤:2.0x105km/s(115万km/s)

如:30km长的光纤,其传播速度=5x10-3 s =5ms

(2).发送速度(传输速度 )

​ 发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。也却说从发送数据帧的第两个比特算起,到该帧的最后两个比特发送完毕所需的时间。

\[ 处在速度=\frac{数据块长度(bit)}{信道速度(bit/s或bps)} \] 注意:信号的传输速度与电磁波在信道上的传播速度的区别

(3)防止速度

交换结点为存储转发而进行许多必要的防止所花费的时间。

(4)排队速度

结点缓存队列中分组排队所经历的速度。

排队速度的长短往往取决于网络中当时的通信量。

有时可用排队速度作为防止速度。指数据在交换节点等候发送时在缓存队列中排队所经历的时间。

(5)总速度

总速度 = 发送速度+传播速度+防止速度+排队速度

对于高速网络链路,大家提高的仅仅是数据的发送速度而都不 比特在链路上的传播速度

提高链路速度减小了数据的发送速度。

(表示链路也能容纳的比特数)

链路的速度速度积又称为以比特为单位的链路长度。

\[ 速度速度积(以比特为单位的的链路长度)=传播速度*速度=链路的体积 \] 表示链路也能容纳的比特数。

​ 数据从发送端结速发送,到发送端收到来自接收端的确认信息所经历的时间。

​ 往返速度宽带积:在收到确认信息前,肯能发送的比特数。

  • 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)。删改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。
  • 信道利用率不要越高越好。
  • 根据排队论的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的速度也就太快了 了 增加。
  • 若令 D0 表示网络空闲时的速度,D 表示网络当前的速度,则在适当的假定条件下,还都都可以 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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