計算機網路的效能指標

2021-08-20 12:17:22 字數 3220 閱讀 9427

效能指標從不同的方面來度量計算機網路的效能。我們一起來了解一下七個效能指標。

速率是指連線在計算機網路上的主機在數字通道上傳送資料的速率。是計算機網路中最重要的乙個效能指標。

又稱為資料率(data rate)或位元率(bit rate) ,速率的單位是bit/s(位元每秒)。

bit **於 binary digit,意思是乙個「二進位制數字」,因此乙個位元就是二進位制數字中的乙個 1 或 0。

當資料率較高時,就常常在bit/s的前面加上乙個字母。例如k(kilo)=10^3=千,

m(mega)=10^6=兆,g(giga)=10^9=吉,等等。

這樣4x10^10bit/s就可以寫成40gbit/s。

速率往往是指額定速率或標稱速率,並非網路上實際上執行的速率。

頻寬:本意是指某個訊號具有的頻頻寬度

訊號的頻寬是指該訊號所包含的各種不同頻率成分所佔據的頻率範圍。

在計算機網路中,頻寬指網路的通訊線路傳送資料的能力(單位時間內從網路中的某乙個點到另外乙個點所能通過的最高資料率,頻寬的單位為bit/s)。

補充:頻寬有兩種不同的意義,在頻寬的上述描述中,前者為頻域稱謂,而後者為時域稱謂,其本質是相同的。也就是說,一條通訊鏈路,頻寬越寬,所能傳輸的最高資料率也越高。

吞吐量表示單位時間內通過某個網路(通訊線路、介面)的實際的資料量。吞吐量受制於頻寬或者網路的額定速率。

例如:對於乙個1gbit/s的乙太網,意味著其額定速率為1gbit/s,那麼這個數值也是該乙太網的吞吐量的絕對上限值。

時延(delay 或 latency)是指資料(乙個報文或分組,甚至位元)從網路(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。有時也稱為延遲或遲延。

時延是由以下幾個不同的部分組成的:時延

解釋傳送時延

主機或路由器傳送資料幀所需要的時間

傳播時延

電磁波在通道中傳播一定的距離需要花費的時間

處理時延

主機或者路由器接受到分組時要花費一定的時間去處理

排隊時延

分組在網路傳輸時,進入路由器後要在輸入佇列中排隊等待處理,路由器確定**介面後,還要在輸出佇列中排隊等待**,這就是排隊時延

為了更好的理解,如下圖:

(1)傳送時延

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

計算公式:

(2)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。

計算公式為:

(3)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。

處理時延與結點的效能和處理方法有關。

(4)排隊時延

分組在進入結點輸入快取中排隊等待處理和處理後在輸出快取中排隊等待**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。

當網路的通訊量很大時若發生佇列溢位,使分組丟失,相當於排隊時延為無窮大。

傳送速率和傳播速率

我們必須弄清楚這個概念,對於高速網路鏈路,我們提高的不是位元在鏈路上的傳播速率,而是資料的傳送速率。

載荷資訊的電磁波在通訊線路上的傳播速率取決於通訊線路的介質材料。

提高資料的傳送速率只是減少了資料的傳送時延。

因此:

我們通常所說的」光纖通道的傳輸速率高「是指可以用很高的速率向光纖通道傳送資料,而光纖通道的傳播速率實際上還要比銅線的傳播速率略低一點。

時延頻寬積指傳播時延*頻寬,表示一條鏈路上傳播的所有位元(以位元為單位)。

如下圖,將管道的長度看做鏈路的傳播時延,管道的截面積是鏈路的頻寬,則時延頻寬積代表管道的體積,即表示這樣的鏈路可以容納多少個位元

不難看出,管道中的位元數表示從傳送端發出的但未到達接收端的位元(因此鏈路的時延頻寬積又稱為以位元為單位的鏈路長度)。 對於一條正在傳送資料的鏈路,只有在代表鏈路的管道都充滿位元時,鏈路才得到了充分的利用。

往返時延 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),總共經歷的時延。

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。

這是因為:

根據排隊論的理論,當某通道的利用率增大時,該通道引起的時延也迅速增加。

如果令d0表示網路空閒時的時延,d表示網路當前的時延,那麼在適當的假定條件下,可以用下面的簡單公式來表示d,d0和利用率u之間的關係:

這裡u是網路的利用率,數值在0到1之間。

注意:當網路的利用率達到其容量的1/2時,時延就要加倍。且,當網路的利用率接近最大值1時,網路的時延就趨於無窮大。

如下圖:

因此,通道或網路的利用率過高會產生非常大的時延。

計算機網路效能指標

1.速率 指資料的傳輸速率,即每秒傳輸的位元數量,它也稱為資料率或位元率。速率是計算機網路中最重要的乙個效能指標,速率的單位是bit s,有時候也寫為b s或者bps。2 頻寬 表示網路的通訊線路傳輸資料的能力,即在單位時間內網路中通訊線路所能傳輸的最高速率,由此可知,頻寬的單位就是速率的單位bit...

計算機網路效能指標

一 速率的相關指標 1 速率 速率即資料率或稱資料傳輸率或位元率。位元 資料傳輸的位數 3 吞吐量 表示在單位時間內通過某個網路 或通道 介面 的資料量。單位b s,kb s,mb s等 吞吐量受網路的寬頻或網路的額定速率的限制。時延 指資料 報文 分組 位元流 從網路 或鏈路 的一端傳送到另一端所...

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速率即資料率或稱資料傳輸率或位元率。連線在計算機網路上的主機在數字通道上傳送資料位數的速率。單位是b s,kb s,mb s,gb s,tb s。下面是速率和儲存容量的區別 原本指某個訊號具有的頻頻寬度,即最高頻率與最低頻率之差,單位是赫茲 hz 計算機網路中,頻寬用來表示網路的通訊線路傳送資料的能...