【计算机网络篇】计算机网络的性能指标

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2024-04-17 06:43 98阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  ?计算机网络的性能指标
 *  ?️常见的计算机网络性能指标
 *   *  ⭐速率
     *  ⭐带宽
     *  ⭐吞吐量
     *  ⭐时延
     *  ⭐时延带宽积
     *  ⭐往返时间
     *  ⭐利用率
     *  ⭐丢包率
 *  ?总结

![在这里插入图片描述][ee87d99c98d4428c98b1d82c8a4c78d3.png]

## ?计算机网络的性能指标 ##

计算机网络的性能指标被用来从不同方面`度量计算机网络的性能`

## ?️常见的计算机网络性能指标 ##

### ⭐速率 ###

速率是指`数据的传送速率（即每秒传送多个比特）`，也称为数据率或比特率  
![在这里插入图片描述][8e160431be7945f59ebcd8e5b396da1f.png]

![在这里插入图片描述][95db0f34d7c3446a9a93b2d846c2cde4.png]  
练习：  
![在这里插入图片描述][be9ffa8fb6c34af7a2a965d6d80e05e0.png]

> 注意：这里分母上的M和分子上的M是不能直接约分的，因为分子上的M是数据量单位中的，而分母上的M是速率单位中的，它俩值不一样  
> （如果是估算的话是可以直接约分的）  
> 但是它俩的比特（b）是可以直接约分的

### ⭐带宽 ###

![e4215ae180454028a5aa31d3b4444f46.png][]  
带宽的上述2种表述之间有着密切的关系，即`线路的频率带宽越宽，其所传输数据的最高数据率也越高`  
![在这里插入图片描述][a761c64024e64cd6aa93ba6023a258cf.png]  
在构建网络时，应该做到各设备以及传输介质的速率匹配，这样才能完全发挥出本应具有的传输性能

### ⭐吞吐量 ###

吞吐量是指在`单位时间内通过某个网络或接口的实际数据量`。吞吐量常常被用来对实际网络的测量，以便获知有多少数据量通过了网络  
![在这里插入图片描述][98e65b9ba8a9494e8f1dc0e29616949b.png]

### ⭐时延 ###

是指数据从网络的一段传送到另一端所消耗的时间，也成为延迟或迟延。数据可由一个或多个分组，甚至是一个比特组成

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时延由发送时延，传播时延，排队时延，处理时延组成  
![在这里插入图片描述][315299cf72b04821ac6b07a32a63f464.png]  
我们来看一下分组从源主机传送给目的主机的过程中，都会在那些地方产生时延  
![在这里插入图片描述][d5bd4aab04f240c8bb1125cf09f2ae54.png]

1.  源主机将分组发往传输线路，这需要花费一定的时间，我们把这段时间称为发送时延。
2.  代表分组的电信号在链路上传播，这也需要花费一定的时间，我们把这一段时间称为传播时延。
3.  当分组进入路由器后，会在路由器的输入队列中排队缓存并等待处理，在路由器确定了分组的转发接口后，分组会在输出队列中排队缓存并等待转发，分组在路由器的输入队列和输出队列中排队缓存，所耗费的时间就是排队时延。
4.  在分组从源主机传送到目的主机的过程中，分组往往要经过路由器的转发，分组在每个路由器上产生的排队时延的长短，往往取决于网络当时的通信量和路由器的自身性能，由于网络的通信量随时间的变化量很大，各路由器的性能也可能不完全相同，因此，排队时延一般无法通过一个简单的公式进行计算
5.  另外，当网络通信量很大时，可能会组成路由器的队列溢出，导致分组丢失，这相当于排队时延无穷大。
6.  路由器从自己的输入队列中取出排队缓存并等待处理的分组后，会进行一系列分组操作，路由器进行这些操作耗费的时间就是处理时延

### ⭐时延带宽积 ###

时延带宽积是`传播时延和带宽的乘积`  
![在这里插入图片描述][a9500d7bd2d04f1d8ca9541c8bce12d4.png]

时延带宽积相当于上面这个管道的容积，表示这样的链路可以容纳的比特数量  
例如  
![在这里插入图片描述][8d6eeb6c1fdc41a18c7ecbcae67b8907.png]

### ⭐往返时间 ###

往返时间（RTT），是指从发送端发送数据分组开始，到发送端收到接收端发来的相应确认分组为止，总共耗费的时间  
![在这里插入图片描述][1a16dc4991de4fbb9dd3a6ca9b6fb597.png]

### ⭐利用率 ###

根据排队论可知，`当某链路的利用率增大时，该链路引起的时延就会迅速增加`  
当网络的通信量较少时，产生的时延并不大，但在网络通信量不断增大时，`分组在交换节点（路由器或交换机）中的排队时延就会随之增大`，因此网络引起的时延就会增大  
![在这里插入图片描述][c98f0e2baef24d2c8bf74566ce804c9a.png]

网络利用率并不是越大越好，过高的网络利用率会产生非常大的时延  
![在这里插入图片描述][fde3098f1dcd4e43a7032e920c27abb3.png]

### ⭐丢包率 ###

是指在一定的时间范围内，传输过程中`丢失的分组数量与总分组数量的比率`

发生丢包的情况

1.  如下图，主机H1给H3发送分组，该分组在传输过程中出现了误码，当误码了的改分组进入传输路径中的交换节点后，被交换节点检测出了误码，进而被交换节点丢弃![在这里插入图片描述][7405fe5c2e1b4df4af3156185e9b84a3.png]
2.  如下图，主机H1给H3发送分组，该分组正确到达传输路径中的某个交换节点，但该交换节点的输入缓存的队列长度达到了某个阈值，根据丢弃策略，必须丢弃该分组，尽管该分组没有误码![在这里插入图片描述][685441f1627b434c9cb8dac2c9d4eca2.png]  
    小结

![在这里插入图片描述][1a7dc2e468314368aacd84cd709d281e.png]

## ?总结 ##

![在这里插入图片描述][7eaeaf2b8d6e4a108e4b9d0d933845cc.jpeg]  
![在这里插入图片描述][3ebb02ac91ee44a4acba28bbead95d24.jpeg]

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