计算机网络性能

1.速率(data rate)：指的是连接计算机网络的主机在数字信道上传输的“速率”；单位是b/s(比特每秒);速率较高是用kb/s(k=10^3=千)、Mb/s(M=10^6=兆)、Gb/s(G=10^9=吉)或者Tb/s(T=10^12=太)；表示额定速率或者标称速率。

ps)在计算机网络或者是网络运营商中，一般，宽带速率的单位用bps(或b/s)表示；bps表示比特每秒即表示每秒钟传输多少位信息，是bit per second的缩写。在实际所说的1M带宽的意思是1Mbps（是兆比特每秒Mbps不是兆字节每秒MBps）；B应表示Byte(字节)，b应表示bit(比特)，但在平时的实际书写中有的把bit和Byte都混写为b ，如把Mb/s和MB/s都混写为Mb/s；一般下载软件显示的是字节（1字节=8比特），所以要通过换算，才能得实际值。

2.带宽(bandwidth)：第一个意义是指通信线路上的某个信号具有的频带宽度（通信线路允许通过的信号频带范围就称为线路的带宽或通频带），单位是赫（千赫、兆赫、吉赫）；第二个意义是在单位时间内网络中某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，单位是“比特每秒”，b/s，“带宽”

3.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。

4.时延:(delay或latency)：是指数据从网络(或链路）的一端传送到另一端所需要的时间，也称为延迟或迟延，但也由不同部分组成。

（1）发送时延 是由主机或路由器发送数据帧所需要时间。计算公式：发送时延=数据帧长度(b) / 发送速率(b/s)

（2）传播时延 电磁波在信道中传播一定距离需要花费的时间。计算公式：传播时延 = 信道长度(m) / 电磁波在信道上传播 速率(m/s).

ps)电磁波在自由空间的传播速率是光速， 即 3.Q X 105 km/s。 电磁波在网络传输媒体中的传 播速率比在自由空间要略低一些：在铜线电缆中的传播速率约为 2.3 X 105 km/s, 在光纤中的传播速率约为 2.Q X 105 km/s。 例如， 1 000 km长的光纤线路产生的传播时延大约为 5ms。(假定有 10辆车的车队从公路收费站入口出发到相距50公里的目的地。 再假定每一辆车过收费站要花 费 6 秒钟， 而车速是每小时 100 公里。 现在可以算出整个车队从收费站到目的地总共要花费 的时间：发车时间共需 60 秒（相当于网络中的发送时延）， 行车时间需要 30 分钟（相当于网络中的传播时延）， 因此总共花费的时间是 31 分钟。)

（3）处理时延：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验或查找适当的路由等等，这就产生了处理时延。

  (4)  排队时延：分组在经过网络传输时， 要经过许多路由器。 但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。 在路由器确定了转发接口后， 还要在输出队列中排队等待转发。 这就产生了排队时延。 排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量。 当网络的通信量很大时会发生队列溢出， 使分组丢失， 这相当于排队时延为无穷大。

总时延＝发送时延＋传播时延＋处理时延＋排队时延

ps)一般来说提高的仅仅是数据的发送速率,而提高数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。

5. 时延带宽积:时延带宽积＝传播时延x带宽,其代表从发送端发出的但尚未达到接收端这链路可容纳多少比特.

6.往返时间RTT:   从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时长,往返时间包括时延.

7. 利用率:有两种信道利用率和网络利用率,信道利用率并非越高越好(利用率越高拥堵的可能越大),完全空闲的信道利用率是零;

D=D。/ 1-U (以表示网络空闲时的时延， D表示网络当前的时延),  当网络的利用率达到其容量的 1/2 时，时延就要加倍。 接近最大值1时， 网络的时延就趋于无穷大, 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。