258.计算机网络的性能指标

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  • 比特(bit)是计算机中数据量的单位,也是信息论中使用的信息量的单位。

  • Bit 来源于 binary digit,意思是有一个多多“二进制数字”,日后有一个多多比特很久二进制数字中的有一个多多 1 或 0。

  • 数率数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的有一个多多性能指标。数率的单位是 b/s,或kb/s, Mb/s, Gb/s 等

  • 数率往往是指额定数率标称数率

原义指某个信号具有的频数率度。

2.1模拟信号

​ 数率--表示允许信号占用的频率范围。

​ 单位:HZ、KHZ、MHZ

​ 如:话音的数率为3.1 KHZ(3000 HZ ~3.4 KHZ )

2.2数字信号

  数率--表示数字信道发送数字信号的数率,即比特率或数据率或数率,也称为吞吐量 。

  单位:比特/秒,bit/s,bps(bits per second)

  更常用的数率单位是

千比每秒,即 kb/s (\(10^3\) b/s)

兆比每秒,即 Mb/s(\(10^6\) b/s)

吉比每秒,即 Gb/s(\(10^9\) b/s)

太比每秒,即 Tb/s(\(10^{12}\) b/s)

  注意:在计算机上表示数据大小和容量时,K = \(2^{10}\) = 1024, M = \(2^{20}\), G = \(2^{300}\), T = \(2^{40}\)

  • 吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。

  • 吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的四种 测量,以便知道实际上到底有几条数据量促进通过网络。

  • 吞吐量受网络的数率网络的额定数率的限制。

4.1定义

  数率:指数据(报文或分组,比特)从网络(或三根链路)的一端传送到另一端所需的时间。

4.2组成

  数率有以下几条组成主次:发送数率、传播数率、避免数率和排队数率。

(1).传播数率

指电磁波在信道中传播一定距离所需的时间。

\[ 传播数率=\frac{信道长度(米)}{电磁波在信道中的传播数率(米/秒) } \] 电磁波在信道中的传播数率:



太空:3.0x105km/s(300万km/s)

电缆:2.3x105km/s(23万km/s)

光纤:2.0x105km/s(20万km/s)

如:30000km长的光纤,其传播数率=5x10-3 s =5ms

(2).发送数率(传输数率 )

​ 发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所时需的时间。也很久从发送数据帧的第有一个多多比特算起,到该帧的最后有一个多多比特发送完毕所需的时间。

\[ 趋于稳定数率=\frac{数据块长度(bit)}{信道数率(bit/s或bps)} \] 注意:信号的数率与电磁波在信道上的传播数率的区别

(3)避免数率

交换结点为存储转发而进行这些必要的避免所花费的时间。

(4)排队数率

结点缓存队列中分组排队所经历的数率。

排队数率的长短往往取决于网络中当时的通信量。

有时可用排队数率作为避免数率。指数据在交换节点等待发送时在缓存队列中排队所经历的时间。

(5)总数率

总数率 = 发送数率+传播数率+避免数率+排队数率

对于高速网络链路,亲戚亲戚朋友提高的仅仅是数据的发送数率而全是比特在链路上的传播数率

提高链路数率减小了数据的发送数率。

(表示链路促进容纳的比特数)

链路的数率数率积又称为以比特为单位的链路长度。

\[ 数率数率积(以比特为单位的的链路长度)=传播数率*数率=链路的体积 \] 表示链路促进容纳的比特数。

​ 数据从发送端现在开始发送,到发送端收到来自接收端的确认信息所经历的时间。

​ 往返数率宽带积:在收到确认信息前,日后发送的比特数。

  • 信道利用率指出信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)。完正空闲的信道的利用率为零。
  • 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
  • 信道利用率不必越高越好。
  • 根据排队论的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的数率也就更慢增加。
  • 若令 D0 表示网络空闲时的数率,D 表示网络当前的数率,则在适当的假定条件下,还时需用下面的简单公式表示 D 和 D0之间的关系:

\[ D=\frac{D_0}{1-U} \]

U 是网络的利用率,数值在 0 到 1 之间。

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