计算机网络的性能指标

1 速率

计算机发送的信号是以二进制数字形式的，一个二进制数字就是一个比特(bit).
字节： Byte，1 Byte = 8 bit （1 B = 8 b）
常用的数据量单位：
8 bit = 1 Byte
KB = 2¹⁰ B
MB = K·KB = 2¹⁰·2¹⁰ B = 2²⁰ B
GB = K· MB = 2¹⁰·2²⁰ B = 2³⁰ B
TB = K·GB = 2¹⁰·2³⁰ B = 2⁴⁰ B

速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送比特数据的速率，也称为比特率或数据率。
常用的数据率单位：
bit/s（b/s,bps）
kb/s = 10³ b/s（bps）
Mb/s = k·kb/s = 10³·10³ b/s = 10⁶ b/s（bps）
Gb/s = k·Mb/s = 10³·10⁶ b/s = 10⁹ b/s（bps）
Tb/s = k·Gb/s = 10³·10⁹ b/s = 10¹² b/s（bps）

2 带宽

带宽表示网络中某通道传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”，单位为b/s（kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s）。如果宽带的带宽为100兆，则窗口网速最高100Mb/s。

3 吞吐量

吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量经常用于现实世界中的网络测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。
吞吐量受网络的带宽或额定速率的限制。
吞吐量和带宽的区别：带宽指的是最大的传输速度，吞吐量指的是实际传输速度。

4 时延

时延是指数据从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间，也称为延迟或迟延。
网络中时延的组成：

• 发送时延

  • 主机或路由器发送数据帧所需要的时间，即从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。

  • 发送时延的计算公式：
    

  • 主机打发送速率和网卡的发送速率、信道的带宽、接口速率有关

• 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

  • 传播时延的计算公式：
    

  • 各介质的传播速度：
    自由空间：3x108 m/s
    铜线：2.3x108 m/s
    光纤：2.0x108 m/s

• 处理时延
  • 处理时延指的是主机或者路由器早收到分组信息时花费的时间。

5 往返时间

• RTT（Round-Trip Time） 往返时间表示从发送端将数据发送到传播媒介开始，到发送端收到来自接收端的确认总共经历的时间（不包含发送时延）。
• RTT由三部分决定：链路的传播时间、末端系统的处理时间、路由器的缓存中的排队和处理时间。RTT的变化在一定程度上反映了网络拥塞程度的变化。

6 利用率

利用率分为信道利用率和网络利用率:
信道利用率：用来表示某信道有百分之几的时间是被利用的；
网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均。
当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也会迅速增加。
D₀ 表示网络空闲时间的时延，D表示网络当前的时延，在适当的假定条件下D、 D₀ 和利用率U之间的关系为：

U为网络利用率，在0到1之间，当网络利用率打到50%时，时延就要加倍；当网络利用率超过50%时，时延急剧增大；当网络的利用率接近100%时，时延就趋于无穷大。因此，一些拥有较大主干网的ISP通常会控制它们的信道利用率不超过50%，如果超过了就要准备扩容，增大线路的带宽。

7 丢包率

丢包率即分组丢失率，指在一定的时间范围内，传输过程中丢失的分组数量和总分组数量的比率。
分组丢失主要有两种情况：

• 分组在传输过程中出现误码，被结点丢弃。主机发送的分组在传输过程中出现了误码，当分组进入传输路径中的结点交换机后，被结点交换机检测出了误码，进而被丢弃。
• 分组到达一台队列已满的分组交换机时被丢弃。在通信量较大时可能造成网络拥塞，路由器会根据自身的拥塞控制方法，在输入缓存还未满的时候就主动丢弃分组。

丢包率反映了网络的拥塞情况：无拥塞时路径的丢包率为0，轻度拥塞时路径丢包率为1% ~ 4%，严重拥塞时路径丢包率为5% ~ 15%。

最后

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