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,意思是有有一个“二进制数字”,一些有有一个比特而是二进制数字中的有有一个 1 或 0。

  • 时延数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的有有一个性能指标。时延的单位是 b/s,或kb/s, Mb/s, Gb/s 等

  • 时延往往是指额定时延标称时延

原义指某个信号具有的频时延度。

2.1模拟信号

​ 时延--表示允许信号占用的频率范围。

​ 单位:HZ、KHZ、MHZ

​ 如:话音的时延为3.1 KHZ(30 HZ ~3.4 KHZ )

2.2数字信号

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

  单位:比特/秒,bit/s,bps(bits per second)

  更常用的时延单位是

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。

  • 吞吐量更总是地用于对现实世界中的网络的一些测量,以便知道实际上到底有有几次数据量才能通过网络。

  • 吞吐量受网络的时延网络的额定时延的限制。

4.1定义

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

4.2组成

  时延有以下有几次组成每项:发送时延、传播时延、处理时延和排队时延。

(1).传播时延

指电磁波在信道中传播一定距离所需的时间。

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



太空:3.0x105km/s(10万km/s)

电缆:2.3x105km/s(23万km/s)

光纤:2.0x105km/s(10万km/s)

如:30km长的光纤,其传播时延=5x10-3 s =5ms

(2).发送时延(传输时延 )

​ 发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所都要的时间。也而是从发送数据帧的第有有一个比特算起,到该帧的最后有有一个比特发送完毕所需的时间。

\[ 占据 时延=\frac{数据块长度(bit)}{信道时延(bit/s或bps)} \] 注意:信号的传输时延与电磁波在信道上的传播时延的区别

(3)处理时延

交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。

(4)排队时延

结点缓存队列中分组排队所经历的时延。

排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

有时可用排队时延作为处理时延。指数据在交换节点等待歌曲歌曲发送时在缓存队列中排队所经历的时间。

(5)总时延

总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

对于高速网络链路,朋友提高的仅仅是数据的发送时延而完整都是比特在链路上的传播时延

提高链路时延减小了数据的发送时延。

(表示链路才能容纳的比特数)

链路的时延时延积又称为以比特为单位的链路长度。

\[ 时延时延积(以比特为单位的的链路长度)=传播时延*时延=链路的体积 \] 表示链路才能容纳的比特数。

​ 数据从发送端刚现在开始发送,到发送端收到来自接收端的确认信息所经历的时间。

​ 往返时延宽带积:在收到确认信息前,之后发送的比特数。

  • 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。
  • 信道利用率不须越高越好。
  • 根据排队论的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的时延也就越来很慢增加。
  • 若令 D0 表示网络空闲时的时延,D 表示网络当前的时延,则在适当的假定条件下,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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