概述
文章目录
- 1.速率
- 2.带宽
- 3.吞吐量
- 4.时延
- 4.1.发送时延
- 4.2.传播时延
- 4.3.处理时延
- 4.4.排队时延
- 4.5.几种时延的产生地方
- 5.利用率
在生活中,经常会听到“我靠,我家的网络太卡了,还是100兆的带宽啊!打个王者都不行”
我现在不打算讲为什么卡,只是想要简单地介绍计算机网络中的主要性能指标:速率,带宽,吞吐量,时延,利用率。
1.速率
速率就是数据的传送速率,也就是单位时间内传输了多少数据,它也称为数据率或者比特率。
比特是数据的计量单位,
比特——bit,记小写的b
所以网络技术中速率的单位是bit/s(比特每秒)。有时写成b/s或者bps(bit per second 简写)。
当数据率比较高的时候就可以用更大的单位表示
kbit/s (k=10^3=千)
Mbit/s (M=10^6=兆)
Gbit/s (G=10^9=吉)
现在人们常用更简单的但不是很严格的记法来描述网络的速率,如100M的以太网,省略了单位中的 bit/s,它的意思是100Mbit/s 的以太网。
但是在计算机中的数据量往往用字节作为度量单位。
字节——byte,记大写的B
更大单位为:
千字节的“千”用大写的K表示,它等于2^10,即1024
1KB=2^10B
1MB=2^20B
1GB=2^30B
注意记住比特(bit)和字节(Byte)的表示是什么,
比特是小写的b,字节是大写的B;
大单位和小单位之间的换算是什么,
大小两个相邻的bit之间是1000(10^3),
大小两个相邻的字节(byte——B)是1024(2^10)
2.带宽
宽带是什么?
其实宽带通常有以下两种不同的意义
(1) 指某个信号具有的频带宽度,就是信号的最高频率和最低频率之差。
这种意义的带宽的单位是赫兹Hz(或者是千赫,兆赫等等)。
例如,传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是 3.1 kHz(从300Hz到3.4kHz,这其实是语音的主要成分的频率范围)
表示通信线路允许通过的信号频带范围就称为线路的宽带。
(2) 在计算机网络中,宽带表示网络的通信线路所能传送数据的能力,也就是单位时间内从网络中的某一点到另外一点所能通过的“最高数据率”。也就是一段时间内网络能达到的最高速率。
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这种意义的宽带的单位是“比特每秒”,记为bit/s。
这两种“带宽”有一定的关系,一条通信链路的“频带宽度”越高,其所能传输数据的“最高数据率”也越高。
3.吞吐量
吞吐量也称为吞吐率,表示在单位时间内通过某个网络(或信道,接口)的数据量。
也就是说,王校长在单位时间内吃的热狗数。吞吐量首网络的宽带或网络的额定速率的限制。一个100Mbit/s的以太网,它的吞吐量可能只有70Mbit/s。王校长吃热狗也受自己的胃影响,本来一分钟能吃10条,那平时可能只有7条一分钟。
4.时延
时延就是耽搁的时间,在计算机网络中是指数据从网络的一端传送到另一端所需要的时间,时延也称为延迟或迟延。
网络中的时延由发送时延,传播时延,处理时延和排队时延组成。
4.1.发送时延
发送时延是主机或路由器将分组发送到通信线路上所需要的时间。也就是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到线路上所需要的时间。
就比如说,要将火箭运到酒泉发射中心发射。将火箭拆分成多个部分——头部,躯干和尾部。从运输的第一个部分开始算到最后一个部分组装好到发射台,到发射的那一刻(火箭进入发射轨道),所需要的时间就是发送时延。
计算公式:
4.2.传播时延
传播时延是电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。就像发送一个探测器到月球,从起飞的那一刻到月球所花的时间,就是传播时延。
传播时延怎么计算,相当于所经过的路程除以速度得到所要花的时间。
注意发送时延和传播时延的差别,发送时延相当于将数据发送到信道上所花的时间,而传播时延是走过一段信道所要花的时间。发送时延一般发生在机器(网络设备)内部中的网络适配器,与传输的信道无关。而传播时延则是发生在机器外部的传输信道媒体上(光纤,同轴线缆等),与信号的速率无关。
4.3.处理时延
处理时延:主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理,例如分析首部,从分组中提取数据部分,进行差错校验或查找路由转发数据等,这就是处理时延。
4.4.排队时延
数据分组在网络中传输时,要经过许多路由器。但分组到达路由器时要先在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了从哪个接口转发后,还要在输出队列中排队等待转发,这就是排队时延。
4.5.几种时延的产生地方
发送时延是发送器将数据发送到信道上所用的时间,
传播时延是数据变成了电气电磁信号,在传输介质上传输的时间(这个与材料有关),一般是不变的如果距离一定。
5.利用率
利用率有信道利用率和网络利用率。信道利用率是指某信道有百分之几的时间是被利用(有数据通过)。完全空闲的信道的利用率为0。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
最后
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