[网络协议]王道考研——计算机网络笔记整理 （三）性能指标

王道考研——计算机网络笔记整理 （三）性能指标

速率

速率即数据率或称数据传输率或比特率，指连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率

比特：b/位 (1/0)

单位：b/s,kb/s,Gb/s,Tb/s等

单位换算：$10^3$

• 注意区分kb和KB，1kb指1千个位，1KB指$2^{10}$B，即1024个字节，1024*8个比特

带宽

带宽原指信号的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹(Hz)，在计算机网络中带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，也是网络设备所支持的最高速度，单位是比特每秒

• 注意，数据在链路中实际是以电磁波的形式传播的，其传播速率不会随带宽的变化而变化，带宽影响的只是单位时间内接受/发送的数据量

吞吐量

吞吐量表示单位时间内通过某个网络（信道、接口等）的数据量。单位b/s,kb/s,Mb/s等

受限因素

网络的带宽/网络的额定速率

吞吐量和带宽的区别简单来说就是——带宽表示数据传输的最大范围，而吞吐量代表了数据传输的实际速率

时延

时延指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一段传送到另一端所需的时间，也叫延迟或迟延，单位为s

包括以下四类👇

• 发送时延（传输时延）
  • 从发送分组的第一个比特算起，到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间
  • 发生在发送端将所有数据推到信道上的过程中
  • $发送时延=\frac{数据长度}{信道带宽（发送速率）}$ ??(具体看做题的时候给的是带宽还是发送速率，实际情况都达不到带宽)?
• 传播时延
  • 电磁波在信道上传播一段距离所花费的时间，取决于电磁波传播速度和链路长度
  • $传播时延=\frac{信道长度}{电磁波在信道上的传播速率}$
• 排队时延
  • 等待输出/输入链路可用的时间
  • 在路由器的缓冲区中等待的时间
• 处理时延
  • 路由器检错、找出口的时间

• 高速链路实质上是通过提高信道带宽来降低发送时延，不会改变传播时延

时延带宽积

$$时延带宽积=传播时延\times 带宽$$

又称以比特为单位的链路长度，即“某段链路现在有多少比特”

单位：比特

往返时延RTT

从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认），总共经历的时延

• RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多

$$RTT=往返传播时延(传播时延\times 2)+末端处理时间$$

利用率

• 信道利用率
  • $信道利用率=\frac{有数据通过的时间}{(有+无)数据通过的时间}$
  • 
  • 由上述图像可知利用率不宜过大
• 网络利用率
  • 信道利用率的加权平均值