計算機網路的效能

2021-08-13 19:09:50 字數 2116 閱讀 2210

計算機網路的效能指標:

速率頻寬

吞吐量時延

速率:

速率即資料率(data rate)或位元率(bit rate)是計算機網路中最重要的乙個效能指標。速率的單位是 b/s,或kb/s, mb/s, gb/s等。速率往往是指額定速率標稱速率

計算機領域,數的計算使用二進位制,例如:k=210=1024,m=220。所有這些單位都用大寫。但是在通訊領域中,k=103,m=104,只有「1000」可以使用小寫k,其餘也都用大寫,大寫k即表示1024也表示1000。

頻寬 :

「頻寬」(bandwidth)本來是指訊號具有的頻頻寬度,單位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。現在「頻寬」是數字通道所能傳送的「最高資料率」的同義語,單位是「位元每秒」,或 b/s (bit/s)。

例如:千比每秒,即 kb/s (103 b/s)

吞吐量 :

吞吐量(throughput)表示在單位時間內通過某個網路(或通道、介面)的資料量。

吞吐量受網路的頻寬或網路的額定速率的限制。

時延:

總時延 = 傳送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延

傳送時延:傳送資料時,資料塊從結點進入到傳輸**所需要的時間。也就是從傳送資料幀的第乙個位元算起,到該幀的最後乙個位元傳送完畢所需的時間。

傳送時延 = 資料塊長度(位元) / 通道頻寬(位元/秒)

傳播時延:電磁波在通道中需要傳播一定的距離而花費的時間。

傳播時延 = 通道長度(公尺) / 訊號在通道上的傳播速率(公尺/秒)

處理時延:交換結點為儲存**而進行一些必要的處理所花費的時間。

排隊時延:結點快取佇列中分組排隊所經歷的時延。 排隊時延的長短往往取決於網路中當時的通訊量

例:收發兩端的傳輸距離為1000km,訊號在**上的傳播速率為2*108m/s。試計算以下兩種情況的傳送時延和傳播時延:

資料長度為107bit, 資料傳送速率為100kbit/s。

資料長度為103bit, 資料傳送速率為1gbit/s。

以上計算結果可得出什麼結論?

1)、

傳送時延

= 資料塊長度(位元) / 通道頻寬(位元/秒)

= 107bit / 100kbit/s

= (107 / 105)s

= 100s

傳播時延

= 通道長度(公尺) / 訊號在通道上的傳播速率(公尺/秒)

= 1000km / (2*108m/s)

= (106 / (2*108))s

= 0.005s

2)、

傳送時延

= 資料塊長度(位元) / 通道頻寬(位元/秒)

= 103bit / 1gbit/s

= (103 / 109)s

= 1us

傳播時延

= 通道長度(公尺) / 訊號在通道上的傳播速率(公尺/秒)

= 1000km / (2*108m/s)

= (106 / (2*108))s

= 0.005s

結論:若資料長度低而傳送速率低,則在總的時延中,傳送時延往往大於傳播時延。但若資料長度短而傳送速率高,則傳播時延就可能是總時延的主要成分。

注意:

時延頻寬積:鏈路的時延頻寬積又稱為以位元為單位的鏈路長度。

時延頻寬積 = 傳播時延 * 頻寬

往返時間 rtt:往返時間 rtt (round-trip time) 表示從傳送端傳送資料開始,到傳送端收到來自接收端的確認(接收端收到資料後立即傳送確認),總共經歷的時間。 (注:往返時間也就是往返時延。從英文譯名的正確性考慮,用「往返時間」更為準確。)

利用率:通道利用率指出某通道有百分之幾的時間是被利用的(有資料通過)。完全空閒的通道的利用率是零。網路利用率則是全網路的通道利用率的加權平均值。通道利用率並非越高越好。

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