计算机网络（1.5）概述-计算机网络的性能
1.5.1 计算机网络的性能指标
计算机网络的性能通常是指它的几个重要的性能指标，主要包括：git
• 速率 • 带宽 • 吞吐率 • 时延 • 时延带宽积 • 往返时间RTT网络
一、速率
比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中 使用的信息量的单位。 比特（bit）来源于binary digit，意思是一个“二进制 数字”，所以一个比特就是二进制数字中的一个1 或0，速率是计算机网络中最重要的一个性能指标，指的是数据的传送速率，它也称为数据率(data rate)或比特率 (bit rate)。 速率的单位是bit/s，或kbit/s、Mbit/s、Gbit/s 等。例 如4 *10^10 bit/s 的数据率就记为40 Gbit/s。 速率每每是指额定速率或标称速率，非实际运行速率。性能
2. 带宽
两种不一样意义： “带宽”(bandwidth) 原本是指信号具备的频带宽度， 其单位是赫兹（或千赫、兆赫、吉赫等）。计算机网络
在计算机网络中，带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力。表示在单位时间内网络中的某信道所能经过的“最高数据率”。单位是 bit/s ，即“比特每秒”。blog
在“带宽”的上述两种表述中，前者为频域称谓，然后者为时域称谓，其本质是相同的。也就是说，一条通讯链路的“带宽”越 宽，其所能传输的“最高数据率”也越高。接口
数字信号流随时间的变化 队列
在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄。路由
3. 吞吐量
吞吐量 (throughput) 表示在单位时间内经过某个网络（或信道、接口）的数据量。it
吞吐量更常常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量可以经过网 络。class
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
4. 时延(delay 或latency)
时延(delay 或latency) 是指数据（一个报文或分组， 甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另外一端 所需的时间。
有时也称为延迟或迟延。
网络中的时延由如下几个不一样的部分组成： • (1) 发送时延 • (2) 传播时延 • (3) 处理时延 • (4) 排队时延
(1) 发送时延也称为传输时延。 发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所须要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后 一个比特发送完毕所需的时间。
(2) 传播时延：电磁波在信道中须要传播必定的距离而花费的时间。 发送时延与传播时延有本质上的不一样。 信号发送速率和信号在信道上的传播速率是彻底不一样的概念。
(3) 处理时延 • 主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间。
(4) 排队时延 • 分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延。 • 排队时延的长短每每取决于网络中当时的通讯量。
数据在网络中经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延和排队时延之和。
必须指出，在总时延中，到底是哪种时延占 主导地位，必须具体分析
对于高速网络链路，咱们提升的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。 提升链路带宽减少了数据的发送时延。
如下说法是错误的： “在高速链路（或高带宽链路）上，比特会传送得更快些”。
5. 时延带宽积
链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。
6. 往返时间RTT
互联网上的信息不单单单方向传输，而是双向交互的。所以，有时很须要知道双向交互一次所需的时间。
往返时间表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时间。
在互联网中，往返时间还包括各中间结点的处理时延、排队时延以及转发数据时的发送时延。
当使用卫星通讯时，往返时间 RTT 相对较长，是很重要的一个性能指标。、
7. 利用率
分为信道利用率和网络利用率。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据经过）。彻底空闲的信道的利用率是零。
网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。 信道利用率并不是越高越好。当某信道的利用率增大时，该信道引发的时延也就迅速增长。
时延与网络利用率的关系 ：
根据排队论的理论，当某信道的利用率增大时，该信道引发的时延也就迅速增长。 若令 D0 表示网络空闲时的时延，D 表示网络当前的时延，则在适当的假定条件下，能够用下面的简 单公式表示 D 和D0之间的关系：
当信道的利用率增大时，该信道引发的时延迅速增长。
1.6.2 计算机网络的非性能特征
一些非性能特征也很重要。它们与前面介绍的性能指标有很大的关系。
主要包括： • 费用 • 质量 • 标准化 • 可靠性 • 可扩展性和可升级性 • 易于管理和维护