计算机网络（3）——速率相关的性能指标

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0.总揽全局

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1.速率

• 速率即数据率或称数据传输率或比特率。
• 数据传输的单位：比特，单位：位。
• 速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率。
• 单位是b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s，Tb/s

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2.带宽

• “带宽”原本指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹（Hz）。
• 计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中 的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， kb/s， Mb/s， Gb/s。
• 带宽可以理解为：网络设备所支持的最高速度。
• 链路带宽指的是：在链路入口发送数据的速率，而不是在链路上传播的速率。

3.吞吐量

• 表示在单位时间内通过某个网络、信道或接口的数据量。单位b/s, kb/s, Mb/s等。
• 吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

4.时延

• 指数据（报文/分组/比特流）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟或迟延。单位是s。

1. 发送时延（传输时延）：从发送分组的第一个比特算起，到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间。 发送时延 = 数据长度 / 信道带宽（发送速率）
2. 传播时延：电磁波在信道上传播一定距离所花费的时间。 传播时延 = 信道长度 / 电磁波在信道上的传播速率
3. 排队时延：等待输入/输出链路可用。
4. 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。

高速链路的正确理解：仅仅指的是发送速率提高，而不是电磁波的传输速率。

5.时延带宽积

• 时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度，单位为bit。 即“某段链路现在有多少比特”。

时延带宽积 = 传播时延 * 带宽

6.往返时延RTT

• 从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认)，总共经历的时延。 RTT = 往返传播时延（传播时延 * 2）+ 末端处理时间

7.利用率

分为信道利用率和网络利用率两种。

1. 信道利用率 = 有数据通过时间 / (有+无)数据通过时间
2. 网络利用率 = 信道利用率加权平均值

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信道或网络的利用率过高会产生非常大的时延，因为处理数据需要时间。