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,意思是另4个多“二进制数字”,很久另4个多比特很久二进制数字中的另4个多 1 或 0。

  • 速率单位数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的另4个多性能指标。速率单位的单位是 b/s,或kb/s, Mb/s, Gb/s 等

  • 速率单位往往是指额定速率单位标称速率单位

原义指某个信号具有的频速率单位度。

2.1模拟信号

​ 速率单位--表示允许信号占用的频率范围。

​ 单位:HZ、KHZ、MHZ

​ 如:话音的速率单位为3.1 KHZ(100 HZ ~3.4 KHZ )

2.2数字信号

  速率单位--表示数字信道发送数字信号的速率单位,即比特率或数据率或传输速率单位,也称为吞吐量 。

  单位:比特/秒,bit/s,bps(bits per second)

  更常用的速率单位单位是

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 = \(2^{100}\), 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。

  • 吞吐量更时不时地用于对现实世界中的网络的本身测量,以便知道实际上到底有有几只数据量可不还都能不能通过网络。

  • 吞吐量受网络的速率单位网络的额定速率单位的限制。

4.1定义

  速率单位:指数据(报文或分组,比特)从网络(或根小链路)的一端传送到另一端所需的时间。

4.2组成

  速率单位有以下有几只组成次责:发送速率单位、传播速率单位、补救速率单位和排队速率单位。

(1).传播速率单位

指电磁波在信道中传播一定距离所需的时间。

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



太空:3.0x105km/s(100万km/s)

电缆:2.3x105km/s(23万km/s)

光纤:2.0x105km/s(5万km/s)

如:100km长的光纤,其传播速率单位=5x10-3 s =5ms

(2).发送速率单位(传输速率单位 )

​ 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另4个多比特算起,到该帧的最后另4个多比特发送完毕所需的时间。

\[ 趋于稳定速率单位=\frac{数据块长度(bit)}{信道速率单位(bit/s或bps)} \] 注意:信号的传输速率单位与电磁波在信道上的传播速率单位的区别

(3)补救速率单位

交换结点为存储转发而进行其他必要的补救所花费的时间。

(4)排队速率单位

结点缓存队列中分组排队所经历的速率单位。

排队速率单位的长短往往取决于网络中当时的通信量。

有时可用排队速率单位作为补救速率单位。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)总速率单位

总速率单位 = 发送速率单位+传播速率单位+补救速率单位+排队速率单位

对于高速网络链路,让我们 提高的仅仅是数据的发送速率单位而就有比特在链路上的传播速率单位

提高链路速率单位减小了数据的发送速率单位。

(表示链路可不还都能不能容纳的比特数)

链路的速率单位速率单位积又称为以比特为单位的链路长度。

\[ 速率单位速率单位积(以比特为单位的的链路长度)=传播速率单位*速率单位=链路的体积 \] 表示链路可不还都能不能容纳的比特数。

​ 数据从发送端刚开始发送,到发送端收到来自接收端的确认信息所经历的时间。

​ 往返速率单位宽带积:在收到确认信息前,很久发送的比特数。

  • 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)。完整篇 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。
  • 信道利用率不须越高越好。
  • 根据排队论的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的速率单位也就越快增加。
  • 若令 D0 表示网络空闲时的速率单位,D 表示网络当前的速率单位,则在适当的假定条件下,可不还都能不能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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