网络性能指标简介

网络性能指标简介

1. 网络容量(network capacity,NC)

网络容量是描述无线网络性能的最重要的指标之一,该指标使得人们在给定无线信道的基本容量限制的条件下,可以肯定一些应用在理论上是否可行。网络容量一般指理论上能够传输多少数据,一般以Mbit/s 为单位。web

2. 负载

负载的意思就是单位时间内通讯设备所承受的帧数或者报文数。说直白点,就是日常若是使用testcenter打流时你设置的往设备里面发的流量大小(单位多是bps或者fps),好比testcenter上设置的流量大小为1000Mbps,那么此时对于通讯设备来讲,其负载就是1000Mbps或者根据包长换算成pps的单位。安全

对于通讯设备来讲,在理想状况下,设备的转发能力或者转发速率应该是随着负载的增长而成线性增长的,(也就是说当我向设备打流速率从100fps提高到1000fps时,理论上来讲设备应该可以所有正常转发这些流量,因此其转发速率也应该能从100fps提高到1000fps);可是这只是理想状况下,实际状况是随着负载的增长,设备cpu的处理能力以及报文过多产生的拥塞都会致使丢包,此时可能会致使设备的转发速率急剧降低。网络

3. 吞吐量

吞吐量的定义是在没有丢包的前提下,设备所能达到的最大转发速率值。吞吐量是单位时间内从源到目标传输的数据量,可分为节点吞吐量和网络吞吐量,其中节点吞吐量为目标节点单位时间内接收到的数据包,网络吞吐量为单位时间内网络中全部节点接收到的数据包总和的平均值。从定义能够看出来,吞吐量指标必须是在没有丢包的前提下测试出来的。RFC2544上对吞吐量的测试有明确的指示,testcenter上也有专门测试吞吐量的程序,其测试方法大概就是使用二分法来找到没有丢帧状况下的最大转发速率(就是先以100%的负载打流,若是出现丢包,再以50%的负载打流,若是出现丢包,再以25%的负载打流,以此类推)。svg

4. 最大转发速率

最大转发速率的定义是设备所能达到的最大转发速率值。最大转发速率跟吞吐量很容易搞混,可是若是紧抓住定义,就比较好理解了。吞吐量是没有丢包的前提下的最大转发速率,而最大转发速率则不关心丢不丢包,用下面一张图就能很好的解释清楚这二者的区别。
图1 转发速率和负载的关系图
从图中能够看出,在直线部分,随着负载的增长设备的转发速率应该是成线性增长的;当负载在Load_T和Load_MaxF之间时,出现了第一个临界点,由于此时出现了丢包(能看出丢包是由于转发速率跟负载不相等,丢包数就是用Y-X),故Load_T点对应的转发速率其实就是吞吐量;在该阶段虽然出现了丢包,可是转发速率仍是随着负载的增长而增长的;当负载超过Load_MaxF时,出现了第二个临界点,由于此时转发速率开始随着负载的增长而降低,故Load_MaxF点对应的转发速率其实就是最大转发速率。性能

5. 接口线速转发的包速率

线速转发是指在满载的状况下,无任何丢帧的转发速率。以一个全双工GE接口为例,其接口的速率为1000Mbps,一般计算接口线速转发速率时会以最短包长(也就是64字节)来进行计算,那么此时包转发速率的计算公式就是:1000Mbps/(8*(64+12+8))=1.488Mpps。也就是说一个ge口,当处理64字节包长的报文时,其能达到的最大线性转发速率是1.488Mpps。
这里对该公式作一个简单的说明,(64+12+8)的意思是在以太网中的报文发送出去时,在每一个报文之间都会有12字节的帧间隙以及8字节的前导码,加起来一共20字节的开销,这些开销是不算在报文内的。因此在testcenter中设置流量大小时,当设置流量为1024000bps时,若是包长是固定128字节的话,此时包速率应该是1024000/8/128=1000fps,可是你会发如今testcenter上看到的流量大小却不是1000fps,而是1024000/8/(128+12+8)=864fps,也就是说testcenter上设置的速率会把20字节的帧间隙跟前导码计算进去,这点须要注意。测试

6. 延迟(delay,DE)

延迟是数据包从源节点正确传输到目标节点所须要的时间,其平均值为平均延迟。在车联网环境下车辆跟驰速度快且跟驰间距小,这就要求车辆之间的通讯延迟必须保持在极低的范围之内,所以这个指标对于安全关键型应用具备特别重要的意义。orm

7. 路由代价(routing overhead,RO)

RO为路由消息(协议包)占网络中总通讯数据(协议包和数据包)的比值,该度量能反映路由协议对网络通讯的影响。其计算公式为:
在这里插入图片描述
式中:Rsf为全部节点发送和转发的协议包; Psf 为全部节点发送和转发的数据包。xml

8. 归一化路由代价(normalized routing overhead,NRO)

NRO为发送一个数据包(包括源发送和中间转发)到目标节点须要的路由包的数量,即发送和转发的协议包与数据包的比值,该度量反映了网络路由的稳定性。其计算公式为:
在这里插入图片描述blog

9. 数据包投递率(packet delivery ratio,PDR)

PDR 为目标节点接收到的数据包与源节点应用层发送的数据包的比值关系,即正确传输数据包的统计度量,主要体现了网络的两个主要特性:网络可靠性;网络拥塞/通讯情况。
在这里插入图片描述
其中:Pr为目标节点接收到的数据包; Ps 为源节点应用层发送的数据包。接口

参考之一:
[1]:https://www.jianshu.com/p/175694091881