【计算机网络】计算机网络 标性能指标 ( 速率 | 带宽 | 吞吐量 | 时延 | 时延带宽积 | 往返时延 RTT | 利用率 )

文章目录

• 一、速率
• 二、带宽
• 三、吞吐量
• 四、时延
• 五、时延带宽积
• 六、往返时延 RTT
• 七、利用率

一、速率

1 . 计算机网络 “速率” 简介 :

① “速率” 概念 : 计算机网络 上 , 主机在数字信道上传送数据位数 的速率 ;

② 其它别名 : 又称为 数据率 , 数据传输率 , 比特率 ;

③ 速率单位 : b/s , kb/s , Mb/s , Gb/s , Tb/s , 注意是 比特 / s , bit , 不是字节 Byte ;

④ 速率单位换算 :

1

1

1 Tb/s =

1

3

10^3

103 Gb/s =

1

6

10^6

106 Mb/s =

1

9

10^9

109 kb/s =

1

12

10^{12}

1012 b/s ;

2 . 注意 速率单位 与 存储单位 的区别 :

① 存储单位 : 存储单位一般使用 Byte 字节 作为单位 ,

1

1

1 Byte =

8

8

8 bit ,

1

1

1 字节 =

8

8

8 比特 ;

② 存储单位之间的换算 :

• 1

  1

  1 TB =

  2

  10

  2^{10}

  210 GB =

  1024

  1024

  1024 GB

• 1

  1

  1 GB =

  2

  10

  2^{10}

  210 MB =

  1024

  1024

  1024 MB

• 1

  1

  1 MB =

  2

  10

  2^{10}

  210 KB =

  1024

  1024

  1024 KB

• 1

  1

  1 KB =

  2

  10

  2^{10}

  210 B =

  1024

  1024

  1024 B

• 1

  1

  1 B =

  8

  8

  8 bit

二、带宽

"带宽" 概念 :

• 频域定义 : 某个 信号 具有的 频带宽度 , 最高频率 减去 最低频率 的差值 , 单位是 赫兹 ( Hz ) ;
• 时域定义 : 计算机网络中的定义时该定义 , 表示单位时间内 网络通信线路传输数据的能力 , 网络设备支持的最高速度 , 单位是 b/s , kb/s , Mb/s , Gb/s , Tb/s ;
• 带宽指的是 网络接口传输数据的能力 , 传输介质是光纤 / 双绞线 , 速度都是一样的 ;

三、吞吐量

"吞吐量" 概念 : 单位时间内 , 通过某个 网络接口 的数据量 , 单位是 b/s , kb/s , Mb/s , Gb/s , Tb/s ;

“吞吐量” 受 网络带宽 / 网络额定速率 限制 ;

四、时延

"时延" 概念 : 数据 从 网络 的一端 传送到 另一端 花费的时间 , 又称为 延迟 , 迟延 , 单位是 秒 ( s ) , 毫秒 ( ms ) ;

① 发送时延 : 从 数据分组 的第一个比特位开始计时 , 到最后一个比特位发送完毕 , 所需要的时间 ; 计算公式为

发

送

时

延

=

数

据

长

度

信

道

带

宽

发送时延 = \cfrac{数据长度}{信道带宽}

发送时延=信道带宽数据长度​ , 上面的信道带宽又称为发送速率 , 是网络接口的最大传输能力 ;

② 传播时延 : 电磁波在网络介质上传播的时间 , 计算公式为

传

播

时

延

=

链

路

长

度

电

磁

波

在

网

络

介

质

的

传

播

速

度

传播时延 = \cfrac{链路长度}{电磁波在网络介质的传播速度}

传播时延=电磁波在网络介质的传播速度链路长度​ ;

③ 排队时延 : 路由器上 , 等待 可用的 输入 / 输出 链路的时间 ;

④ 处理时延 : 主机 , 路由器上 , 处理接收到的分组信息 , 如提取分组的首部信息 , 检错 , 查找出口 等操作 ; 上述操作花费的时间成为处理时延 ;

五、时延带宽积

“时延带宽积” 是 描述数据量的属性 , 表示在链路上的数据量 ;

计算公式 :

时

延

带

宽

积

(

b

i

t

)

=

传

播

时

延

(

s

)

×

带

宽

(

b

i

t

/

s

)

时延带宽积 (bit) = 传播时延 ( s ) \times 带宽 ( bit / s)

时延带宽积(bit)=传播时延(s)×带宽(bit/s)

六、往返时延 RTT

往返时延 RTT ( Round-Trip Time ) : 从 发送方 发送数据开始 , 到 发送方 接收到 接收方 的 确认数据 , 总共经历的时延 ;

往返时延 RTT 包含的时间 :

• 2

  2

  2 倍的传播时延

• 接收方处理时延
• 路由器转发处理时延

RTT 不包括从 发送方 的发送时延 , 和发送方的处理时延 ;

七、利用率

• 信道利用率 :

  数

  据

  通

  过

  的

  时

  间

  总

  时

  间

  \cfrac{数据通过的时间}{总时间}

  总时间数据通过的时间​

• 网络利用率 : 将上述所有的信道利用率 , 加权 , 求平均值 ;