【计算机网络篇】计算机网络的性能指标

🍔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

练习：

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

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

⭐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

---

时延由发送时延，传播时延，排队时延，处理时延组成

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

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

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

⭐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

⭐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

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

⭐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

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
   小结

🔎总结