计算机网络性能的评价

我不是女神ヾ 2023-10-06 17:55 33阅读 0赞

## 一、计算机网络工作性能的评价 ##

### 1. 速率 ###

速率指的是数据的传送速率，也称为数据率 (data rate)或比特率 (bit rate)。  
速率的单位是bit/s，或kbit/s、Mbit/s、Gbit/s等。  
例如4×10^10的数据率就记为40Gbit/s。  
速率通常是指额定速率或标称速率，非实际运行速率。

### 2. 带宽 ###

带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力。表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。单位是 bit/s ，即 “比特每秒”。

### 3. 吞吐量 ###

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。  
吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据能够通过网络。  
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。  
实际吞吐量<网络标定带宽<网络的额定速率

### 4. 时延 (delay或latency) ###

时延 (delay或latency) 是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。  
网络中的时延由以下几个不同的部分组成：  
（1）发送时延  
（2）传播时延  
（3）处理时延  
（4）排队时延  
总时延 = 发送时延+ 传播时延 + 处理时延+ 排队时延（其中排队时延影响最大）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA4NDk4Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70]

#### 4.1发送时延（传输时延） ####

发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。  
也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。  
![在这里插入图片描述][20210610162642586.png]

#### 4.2传播时延 ####

电磁波（或光信号）在信道传播需要的时间。 光纤中信号传播速率为200000km/s,铜缆中信号传播速率为230000km/s。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA4NDk4Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

#### 4.3处理时延 ####

主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间。

#### 4.4排队时延 ####

分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延。排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

### 5.时延带宽积 ###

链路的时延带宽积可视为链路以比特为单位的数据容量。  
时延带宽积 = 传播时延 x 带宽 （bit)  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA4NDk4Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
一条链路是否充满了比特☆一条水管是否装满了水。  
链路的时延带宽积表明该链路可以传输的数字比特位数

### 6. 往返时间RTT ###

往返时间表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时间。  
在互联网中，往返时间还包括各中间结点的处理时延、排队时延以及转发数据时的发送时延。

### 7. 利用率 ###

分为信道利用率和网络利用率。

#### 信道利用率 ####

指某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。

#### 网络利用率 ####

是全网络的信道利用率的加权平均值。

信道利用率并非越高越好。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。

#### 时延与网络利用率的关系 ####

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迅速增加。  
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，可以用下面的简单公式表示D和D0之间的关系：  
其中：U 是网络的利用率，数值在 0 到 1 之间。  
![在这里插入图片描述][20210610163535461.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA4NDk4Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
注意：黄色区域内会发生延迟，丢失或则重传

## 二、计算机网络非工作性能的评价 ##

非工作性能主要指网络的建设成本、质量、可用性等特征，它也会间接影响前面介绍的工作性能，主要包括：  
1、费用：设计建设成本  
2、质量：组网设备的安全可靠？  
3、标准化  
4、可靠性：可靠运行？  
5、可扩展性和可升级性  
6、易于管理和维护

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