3.性能指标 - wolai 笔记

1.速率

速率即数据率或称数据传输率或比特率
连接在计算机网络上的主机在数组信道上传输数据位数的速率,单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s, Tb/s

2.带宽

带宽”原本指某个信号具有的频带宽度,即最高频率与最低频率之差,单位是赫兹(Hz)
计算机网络中,带宽用来表示网络的通信线路传输数据的能力,通常是指单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据率
单位是“比特每秒”,b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s, Tb/s。
网络设备所支持的最高速度。

3.吞吐量

表示在单位时间内通某个网络(或信道、接口)的数据量。单位b/skb/sMb/s等。
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

4.时延

指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟迟延,单位是s。
4部分构成:发送时延、传播时延、处理时延、排队时延
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

4.1 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。
发送时延=分组长度(数据长度)信道带宽(发送速率)发送时延= \frac {分组长度(数据长度)}{信道带宽(发送速率)}
如下图所示:假设我们的发送速率为 10b/s ,数据长度为10bit,所以我们的发送时延为1

4.2 传播时延

电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间,即一个比特从链路的一端传播到另一端所需要的时间。
取决于电磁波的传播速度和链路长度;
传播时延=信道长度电磁波在信道上的传播速率传播时延 = \frac{信道长度}{电磁波在信道上的传播速率}

4.3 排队时延

分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。因为路由器可能也同时在处理其他链路传过来的数据,所以需要等待。然后终于等到路由器来处理你的数据了,路由器处理完你的数据后,会给你一个转发端口,然后你就拿着这个端口号又在输出队列中排队等待转发,因为等待转发的不止你一个啊,路由器一下会处理很多的数据,这就产生了排队时延。
等待输入/输出链路可用

4.4 处理时延

检错;找出口

4.5 示例

数据块长度为100MB,信道带宽为1Mb/s,将此数据块用光纤传送到1000km远的计算机,忽略处理时延和排队时延,分别求发送时延和传播时延?
发送时延:100×220B×8bit1×106b/s=839.5s\frac{100 \times 2^{20}B \times 8bit}{1 \times 10^6b/s} = 839.5s
传播时延: 1000km1×105km/s=5×103s=5ms\frac{1000km}{1 \times 10^5km/s} = 5 \times 10^{-3}s = 5ms

5.时延带宽积

又称“以比特为单位的链路长度”,即某段链路现有多少比特。描述链路中数据容量,单位为bit
时延带宽积=传播时延×信道带宽时延带宽积 = 传播时延×信道带宽

6.往返时延RTT

从发送方发送数据开始,到发送方接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认),总共经历的时延。
测算RTT
PS C:\Users\35b180> ping go.gree.com

正在 Ping go.gree.com [10.1.127.11] 具有 32 字节的数据:
来自 10.1.127.11 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=249
来自 10.1.127.11 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=249
来自 10.1.127.11 的回复: 字节=32 时间=13ms TTL=249
来自 10.1.127.11 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=249

10.1.127.11 的 Ping 统计信息:
    数据包: 已发送 = 4,已接收 = 4,丢失 = 0 (0% 丢失),
往返行程的估计时间(以毫秒为单位):
    最短 = 0ms,最长 = 13ms,平均 = 3ms
RTT越大,在收到确认之前,可以发送的数据越多
RTT包括:
  • 往返传播时延 = 传播时延 * 2
  • 末端处理时间

7.利用率

7.1 信道利用率

信道利用率=有数据通过时间(+)数据通过时间信道利用率=\frac{有数据通过时间}{(有+无)数据通过时间}

7.2 网络利用率

信道利用率加权平均值

7.3与时延的关系

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