# 常用的计算机网络的性能指标

  • 速率
  • 带宽
  • 吞吐量
  • 时延
  • 时延带宽积
  • 往返时间
  • 利用率
  • 丢包率

# 速率

连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送比特的速率，也称为比特率或数据率。

比特：

计算机中数据量的单位，也是信息论中信息量的单位。一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0。

# 带宽

带宽在模拟信号系统中的意义：

信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围

单位：Hz (kHz, MHz, GHz)

带宽在计算机网络中的意义：

用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在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: b/s (kb/s, Mb/s, Gb/s, Tb/s)

一条通信线路的 “频带宽度” 越宽，其所传输数据的 “最高数据率” 也越高。

# 吞吐量

  • 吞吐量表示在单位时间内通过某个网络 (或信道、接口) 的数据量。
  • 吞吐量被经常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能够通过网络。
  • 吞吐量受网络的带宽或额定速率的限制。

# 时延

# 发送时延

分组长度 (b)/ 发送速率 (b/s)

# 传播时延

信道长度 (m)/ 电磁波传播速率 (m/s)

# 处理时延

处理时延不方便计算

# 时延带宽积

传播时延 x 带宽

  • 若发送端连续发送数据，则在所发送的第一 个比特即将到达终点时，发送端就已经发送了时延带宽积个比特
  • 链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

# 往返时间

在许多情况下，因特网上的信息不仅仅单方向传输，而是双向交互

我们有时很需要知道双向交互一次所需的时间

因此，往返时间 RTT (Round-Trip Time) 也是一个重要的性能指标。

# 利用率

# 信道利用率

用来表示某信道有百分之几的时间是被利用的 (有数据通过)。

# 网络利用率

全网络的信道利用率的加权平均。

根据排队论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也会迅速增加
因此，信道利用率并非越高越好
如果令 D0 表示网络空闲时的时延，D 表示网络当前的时延，那么在适当的假定条件下，可以用下面的简单公式来表示 D、Do 和利用率 U 之间的关系:

D=Do/(1-U)

  • 当网络的利用率达到 50% 时，时延就要加倍
  • 当网络的利用率超过 50% 时，时延急剧增大
  • 当网络的利用率接近 100% 时，时延就趋于无穷大

也不能使信道利用率太低，这会使宝贵的通信资源被白白浪费。应该使用一些机制，可以根据情况动态调整输入到网络中的通信量，使网络利用率保持在一个合理的范围内。

# 丢包率

丢包率即分组丢失率，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。

丢包率具体可分为接口丢包率、结点丢包率、链路丢包率、路径丢包率、网络丢包率等。

# 分组丢失

  • 分组在传输过程中出现误码，被结点丢弃
  • 分组到达一台队列已满的分组交换机时被丢弃
  • 在通信量较大时就可能造成网络拥塞。

丢包率反映了网络的拥塞情况:

  • 无拥塞时路径丢包率为 0
  • 轻度拥塞时路径丢包率为 1 %~4%
  • 严重拥塞时路径丢包率为 5%~15%