计算机网络的性能指标

计算机网络的性能指标

1. 速率

速率是指数据在网络中传送的速度,通常用比特率数据率来表示,单位是b/s,或bit/s,即比特每秒,或者bps(bit per second)。

速率单位:1 Ybps = 10^24 bps(尧), 1 Zbps = 10^21 bps(泽), 1 Ebps = 10^18 bps(艾), 1 Pbps = 10^15 bps(拍), 1 Tbps = 10^12 bps(太), 1 Gbps = 10^9 bps(吉), 1 Mbps = 10^6 bps(兆), 1 kbps = 10^3 bps(千)

存储单位:1MB = 2^20B, 1KB = 2^10B,1B = 8b

2. 带宽

带宽有两种含义:

  • 信号的带宽,即信号的频带宽度,单位是Hz,表示信号中包含的频率成分的多少,是信号的一个重要特性。
  • 传送数据的带宽,即网络的最高通信速率,单位是bps,表示单位时间内网络中的数据量。

前者为频域,后者为时域。

3. 吞吐量

吞吐量是单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量,单位是bps。

吞吐量与带宽有关,但不完全相同。带宽是网络的理论最高速率,而吞吐量是实际速率,受到网络中其他因素的影响。例如,带宽为100Mbps的网络,如果网络中只有一个用户,那么吞吐量也是100Mbps,但如果网络中有多个用户,那么吞吐量就会小于100Mbps。

4. 时延和时延带宽积

参考文章

5. 往返时间RTT

RTT(Round-Trip Time)是指发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认(接收端收到数据后便立即发送确认),总共经历的时间。

RTT不包括数据发送时间,只包括从发送端发送数据开始,到发送端收到接收端确认这段时间。
发送时间 = 数据长度 发送速率 有效数据率 = 数据长度 发送时间 + R T T 发送时间=\frac{数据长度}{发送速率}\\ 有效数据率=\frac{数据长度}{发送时间+RTT} 发送时间=发送速率数据长度有效数据率=发送时间+RTT数据长度

6. 利用率

利用率是指某资源的繁忙程度,即该资源被利用的时间与总时间的比值。

利用率分为信道利用率和网络利用率。

信道利用率:信道利用率是指信道有数据通过的时间与总时间的比值。

网络利用率:网络利用率是指网络中有数据通过的时间与总时间的比值,它是信道利用率的加权平均值。

信道利用率并不是越大越好,因为信道利用率过大会导致数据包丢失率增大,从而降低网络的吞吐量。因为当信道利用率过大时,数据包在传输过程中的时延也会增大,从而导致数据包在缓存中的存储时间增加,从而增大了数据包丢失的概率。

空闲时的时延D与利用率U成反比。

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