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計算機網路的時延隨著利用率增大而

發布時間: 2022-07-13 22:50:21

A. 計算機網路的性能指標有哪些簡述其概念。

計算機網路的性能一般指它的幾個重要的性能指標。但除了這些重要的性能指標外,還有一些非性能特徵也對計算機網路的性能有很大的影響。
性能指標從不同的方面來度量計算機網路的性能。下面總結下常用的七個性能指標。
1、速率
計算機發送出的信號都是數字形式的。比特(bit)是計算機中的數據量的單位,也是資訊理論中使用的信息量單位。英文字bit來源binary digit(一個二進制數字),因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0。網路技術中的速率指的是鏈接在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據的速率,也稱為數據率(data rate)或者比特率(bit rate)。速率的單位是b/s(比特每秒)或者bit/s,也可以寫為bps,即bit per second。當數據率較高時,可以使用kb/s(k=10^3=千)、Mb/s(M=10^6=兆)、Gb/s(G=10^9=吉)或者Tb/s(T=10^12=太)。現在一般常用更簡單並不是很嚴格的記法來描述網路的速率,如100M乙太網,而省略了b/s,意思為數據率為100Mb/s的乙太網。這里的數據率通常指額定速率。
2、帶寬
帶寬本上包含兩種含義:
(1)帶寬本來指某個信號具有的頻帶寬度。信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所佔據的頻率范圍。例如,在傳統的通信線路上傳送的電話信號的標准帶寬是3.1kHz(從300Hz到3.1kHz,即聲音的主要成分的頻率范圍)。這種意義的帶寬的單位是赫茲。在以前的通信的主幹線路傳送的是模擬信號(即連續變化的信號)。因此,表示通信線路允許通過的信號頻帶范圍即為線路的帶寬。
(2)在計算機網路中,貸款用來表示網路的通信線路所能傳送數據的能力,因此網路帶寬表示在單位時間內從網路的某一點到另一點所能通過的「最高數據量「。這種意義的帶寬的單位是」比特每秒「,即為b/s。子這種單位的前面也通常加上千(k)、兆(M)、吉(G)、太(T)這樣的倍數。
3、吞吐量
吞吐量(throughput)表示在單位時間內通過某個網路(或信道、介面)的數據量。吞吐量進場用於對現實世界中的網路的一種測量,以便知道實際上到底有多少數據量能夠通過網路。顯然,吞吐量受到網路的帶寬或網路的額定速率的限制。例如,對於一個100Mb/s的乙太網,其額定速率為100Mb/s,那麼這個數值也是該乙太網的吞吐量的絕對上限值。因此,對100Mb/s的乙太網,其典型的吞吐量可能只有70Mb/s。
4、時延
時延指數據(一個報文或者分組)從網路(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。時延是一個非常重要的性能指標,也可以稱為延遲或者遲延。
網路中的時延由以下幾部分組成:
(1)發送時延 發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間,也就是從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完畢所需時間。發送時延也可以稱為傳輸時延。發送的時延=數據幀長度(b)/發送速率(b/s)。
對於一定的網路,發送時延並非固定不變,而是與發送的幀長成正比,與發送數率成反比。
(2)傳播時延 傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。
傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上的傳播數率(m/s)
電磁波在自由空間的傳播速率是光速,即3.0×10^5 km/s。電磁波在網路傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間低一些,在銅線電纜中的傳播速率約為2.3×10^5 km/s,在光纖中的傳播速率約為2.0×10^5 km/s。
(3)處理時延 主機或路由器在收到分組時需要花費一定的時間處理,分析分組首部、從分組中提取數據部分、進行差錯檢驗、查到適當路由等,這就產生了處理時延。
(4)排隊時延 分組在經過網路傳輸時,要經過許多的路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器確定了轉發介面後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊延時。排隊延時通常取決於網路當時的通信量。
這樣數據在網路中盡力的總延時就是
總延時 = 發送延時 + 傳播延時 + 處理延時 + 排隊延時
對於高速網路鏈路,提高的僅僅是數據的發送數率而不是比特在鏈路上的傳播速率。荷載信息的電磁波在通信線路上的傳播速率與數據的發送速率並無關系。提高的數據的發送速率只是減小了數據的發送時延。
5、時延帶寬積
把以上兩個網路性能的兩個度量,傳播時延和帶寬相乘,就等到另外一個度量:傳播時延帶寬積,即
時延帶寬積 = 傳播時延 × 帶寬
例如,傳播時延為20ms,帶寬為10Mb/s,則時延帶寬積 = 20 × 10 × 10^3 /1000 = 2 × 10^5 bit。這就表示,若發送端連續發送數據,則在發送的第一個比特即將達到終點時,發送端就已經發送了20萬個比特,而這20萬個bit都在鏈路上向前移動。
6、往返時間RTT
在計算機網路中,往返時間RTT也是一個重要的性能指標,表示從發送方發送數據開始,到發送方收到來自接收方的確認,總共經歷的時間。對於上面提到的例子,往返時間RTT就是40ms,而往返時間和帶寬的乘積是4×10^5(bit)。
顯然,往返時間與所發送的分組長度有關。發送很長的數據塊的往返時間,應當比發送很短的數據塊往返時間要多些。
往返時間帶寬積的意義就是當發送方連續發送數據時,即能夠及時收到對方的確認,但已經將許多比特發送到鏈路上了。對於上述例子,假定數據的接收方及時發現了差錯,並告知發送發,使發送方立即停止發送,但也已經發送了40萬個比特了。
7、利用率
利用率有信道利用率和網路利用率。信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的。網路利用率則是全網路的信道利用率的加權平均值。信道利用率並非越高越好。這是因為,根據排隊的理論,當某信道的利用率增大時,該信道引起的時延也就迅速增加。
如果D0表示網路空閑時的時延,D表示當前網路時延,可以用簡單公式(D=D0/(1-U)來表示D,D0和利用率U之間的關系。U數值在0和1之間。當網路的利用率接近最大值1時,網路的時延就趨近於無窮大。

B. 計算機網路有哪些常用的性能指標

計算機網路常用性能指標有:
1、速率:連接在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據的速率。
2、帶寬:網路通信線路傳送數據的能力。
3、吞吐量:單位時間內通過網路的數據量。
4、時延:數據從網路一端傳到另一端所需的時間。
5、時延帶寬積:傳播時延帶寬。
6、往返時間RTT:數據開始到結束所用時間。
7、利用率信道:數據通過信道時間。


(2)計算機網路的時延隨著利用率增大而擴展閱讀:
計算機網路中的時延是由一下幾個不同的部分組成的:
(1)發送時延
發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間,也就是從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。因此發送時延也叫做傳輸時延。發送時延的計算公式是:
發送時延=數據幀長度(bit)/發送速率(bit/s)
(2)傳播時延
傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。傳播時延的計算公式是:
傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上大的傳播速率(m/s)
電磁波在自由空間的傳播速率是光速。即3.0*10^5km/s。
發送時延發生在機器內部的發送器中,與傳輸信道的長度沒有任何關系。傳播時延發生在機器外部的傳輸信道媒體上,而與信道的發送速率無關。信號傳送的距離越遠,傳播時延就越大
(3)處理時延
主機或路由器在收到分組時需要花費一定時間進行處理,例如分析分組的首部,從分組中提取數據部分、進行差錯檢驗或查找合適的路由等,這就產生了處理時延。
(4)排隊時延
分組在進行網路傳輸時,要經過許多路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待,在路由器確定了轉發介面後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊時延。排隊時延的長短取決於網路當時的通信量。當網路的通信量很大時會發生隊列溢出,使分組丟失,這相當於排隊時延無窮大。
這樣數據在網路中經歷的總時延就是以上四種時延之和:總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延。
一般來說,小時延的網路要優於大時延的網路。

C. 計算機網路的發展經過哪幾個階段

計算機網路的發展可分為以下四個階段。

(1)面向終端的計算機通信網:其特點是計算機是網路的中心和控制者,終端圍繞中心計算機分布在各處,呈分層星型結構,各終端通過通信線路共享主機的硬體和軟體資源,計算機的主要任務還是進行批處理,在20世紀60年代出現分時系統後,則具有互動式處理和成批處理能力。

(2)分組交換網:分組交換網由通信子網和資源子網組成,以通信子網為中心,不僅共享通信子網的資源,還可共享資源子網的硬體和軟體資源。網路的共享採用排隊方式,即由結點的分組交換機負責分組的存儲轉發和路由選擇,給兩個進行通信的用戶段續(或動態)分配傳輸帶寬,這樣就可以大大提高通信線路的利用率,非常適合突發式的計算機數據。

(3)形成計算機網路體系結構:為了使不同體系結構的計算機網路都能互聯,國際標准化組織ISO提出了一個能使各種計算機在世界范圍內互聯成網的標准框架—開放系統互連基本參考模型OSI.。這樣,只要遵循OSI標准,一個系統就可以和位於世界上任何地方的、也遵循同一標準的其他任何系統進行通信。

(4)高速計算機網路:其特點是採用高速網路技術,綜合業務數字網的實現,多媒體和智能型網路的興起。

(3)計算機網路的時延隨著利用率增大而擴展閱讀:

第一代計算機網路---遠程終端聯機階段;

第二代計算機網路---計算機網路階段;

第三代計算機網路---計算機網路互聯階段;

第四代計算機網路---國際互聯網與信息高速公路階段;

計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣,可以按事物所具有的不同性質特點(即事物的屬性)分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。

總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空間)以及相應的應用軟體四部分。

時延是指數據(一個報文或分組,甚至比特)從網路(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。時延是個很重要的性能指標,它有時也稱為延遲或遲延。網路中的時延是由以下幾個不同的部分組成的。

① 發送時延。

發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間,也就是從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。

因此發送時延也叫做傳輸時延。發送時延的計算公式是:

發送時延=數據幀長度(bit/s)/信道帶寬(bit/s)

由此可見,對於一定的網路,發送時延並非固定不變,而是與發送的幀長(單位是比特)成正比,與信道帶寬成反比。

② 傳播時延。

傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。傳播時延的計算公式是:

傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上的傳播速率(m/s)

電磁波在自由空間的傳播速率是光速,即3.0×10km/s。電磁波在網路傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間要略低一些。

③ 處理時延。

主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理,例如分析分組的首部,從分組中提取數據部分,進行差錯檢驗或查找適當的路由等,這就產生了處理時延。

④ 排隊時延。

分組在經過網路傳輸時,要經過許多的路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器確定了轉發介面後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊時延。

這樣,數據在網路中經歷的總時延就是以上四種時延之和:

總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延

D. 計算機網路中的四種延遲分別是什麼

計算機網路中的四種延遲分別是:節點處理延遲 、排隊延遲、發送延遲、傳播延遲。

1、節點處理延遲

數據更改在一個伺服器上完成與該更改出現在另一個伺服器上之間所用的時間(例如在發布伺服器上進行更改和該更改出現在訂閱伺服器上之間的時間)。

延遲是指幀從網路上一個埠進入到從另一個埠出去,所花費的時間。

2、網路延遲

網路延遲是指各式各樣的數據在網路介質中通過網路協議(如TCP/IP)進行傳輸,如果信息量過大不加以限制,超額的網路流量就會導致設備反應緩慢,造成網路延遲。

3、排隊延遲

時延是指數據從網路的一端傳送到另一端所需的時間。排隊時延是指分組在經過網路傳輸時,要經過許多的路由器。但分組在進入路由器後要在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器確定了轉發介面後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。

4、時延

時延是指一個報文或分組從一個網路的一端傳送到另一個端所需要的時間。它包括了發送時延,傳播時延,處理時延,排隊時延。(時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延)一般,發送時延與傳播時延是我們主要考慮的。對於報文長度較大的情況,發送時延是主要矛盾;報文長度較小的情況,傳播時延是主要矛盾。

時延是指數據包第一個比特進入路由器到最後一比特從路由器輸出的時間間隔。在測試中通常使用測試儀表發出測試包到收到數據包的時間間隔。時延與數據包長相關,通常在路由器埠吞吐量范圍內測試,超過吞吐量測試該指標沒有意義。

(4)計算機網路的時延隨著利用率增大而擴展閱讀:

定義:在傳輸介質中傳輸所用的時間,即從報文開始進入網路到它開始離開網路之間的時間。

如何定義網路延遲程度:

(網路延遲PING值越低速度越快)

1~30ms:極快,幾乎察覺不出有延遲,玩任何游戲速度都特別順暢

31~50ms:良好,可以正常游戲,沒有明顯的延遲情況

51~100ms:普通,對抗類游戲能感覺出明顯延遲,稍有停頓

>100ms:差,無法正常游戲,有卡頓,丟包並掉線現象

計算方法:1秒=1000毫秒(例:30ms為0.03秒)

參考資料來源:

網路-時延

網路-排隊延遲

網路-網路延遲

網路-延遲

E. 關於計算機網路的問題!急!!

1、簡述我國計算機網路發展的三個階段。

答: Internet在中國的發展歷程可以大略地劃分為三個階段:

第一階段為1987—1993年,也是研究試驗階段。在此期間中國一些科研部門和高等院校開始研究InternetInternet技術,並開展了科研課題和科技合作工作,但這個階段的網路應用僅限於小范圍內的電子郵件服務。

第二階段為1994年至1996年,同樣是起步階段。1994年4月,中關村地區教育與科研示範網路工程進入Internet,從此中國被國際上正式承認為有Internet的國家。之後,Chinanet、CERnet、CSTnet、Chinagbnet等多個Internet絡項目在全國范圍相繼啟動,Internet開始進入公眾生活,並在中國得到了迅速的發展。至1996年底,中國Internet用戶數已達20萬,利用Internet開展的業務與應用逐步增多。

第三階段從1997年至今,是Internet在我國快速最為快速的階段。國內Internet用戶數97年以後基本保持每半年翻一番的增長速度。據中國Internet絡信息中心(CNNIC)公布的統計報告顯示,截至2009年7月17日,我國上網用戶總人數為3.38億人,居世界第一。

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2、試將TCP/IP和OSI的體系結構進行比較。討論其異同處。
答:
(1)OSI和TCP/IP的相同點是二者均採用層次結構,而且都是按功能分層。
(2)OSI和TCP/IP的不同點:
①OSI分七層,自下而上分為物理層、數據鏈路層、網路層、運輸層、會話層、表示層和應用層,而TCP/IP分四層:網路介面層、網間網層(IP)、傳輸層(TCP)和應用層。嚴格講,TCP/IP網間網協議只包括下三層,應用程序不算TCP/IP的一部分。
②OSI層次間存在嚴格的調用關系,兩個(N)層實體的通信必須通過下一層(N-1)層實體,不能越級,而TCP/IP可以越過緊鄰的下一層直接使用更低層次所提供的服務(這種層次關系常被稱為「等級」關系),因而減少了一些不必要的開銷,提高了協議的效率。
③OSI只考慮用一種標準的公用數據網將各種不同的系統互聯在一起,後來認識到互聯網協議的重要性,才在網路層劃出一個子層來完成互聯作用。而TCP/IP一開始就考慮到多種異構網的互聯問題,並將互聯網協議IP作為TCP/IP的重要組成部分。
④OSI開始偏重於面向連接的服務,後來才開始制定無連接的服務標准,而TCP/IP一開始就有面向連接和無連接服務,無連接服務的數據報對於互聯網中的數據傳送以及分組話音通信都是十分方便的。
⑤OSI與TCP/IP對可靠性的強調也不相同。對OSI的面向連接服務,數據鏈路層、網路層和運輸層都要檢測和處理錯誤,尤其在數據鏈路層採用校驗、確認和超時重傳等措施提供可靠性,而且網路和運輸層也有類似技術。而TCP/IP則不然,TCP/IP認為可靠性是端到端的問題,應由運輸層來解決,因此它允許單個的鏈路或機器丟失數據或數據出錯,網路本身不進行錯誤恢復,丟失或出錯數據的恢復在源主機和目的主機之間進行,由運輸層完成。由於可靠性由主機完成,增加了主機的負擔。但是,當應用程序對可靠性要求不高時,甚至連主機也不必進行可靠性處理,在這種情況下,TCP/IP網的效率最高。
⑥在兩個體系結構中智能的位置也不相同。OSI網路層提供面向連接的服務,將尋徑、流控、順序控制、內部確認、可靠性帶有智能性的問題,都納入網路服務,留給末端主機的事就不多了。相反,TCP/IP則要求主機參與幾乎所有網路服務,所以對入網的主機要求很高。
⑦OSI開始未考慮網路管理問題,到後來才考慮這個問題,而TCP/IP有較好的網路管理。

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3、假定有一個長度為500MB的數據塊(1M=220bit;B是位元組,1B=8bit),在帶寬為10Mb/s的信道上(M指106)的發送時延為多少?若將數據使用光纖傳送到1000km遠的計算機需要的總時延為多少?(光在光纖中的傳播速率約為2.0X105km/s)
答:發送時延 = 數據長度/信道帶寬 = (500MB x 8)/ 10Mb/s = 40秒
傳播時延 = 傳輸距離/信號傳播速度 = 1000km/2.0X105km = 5 x 10的-3次方秒

本題中的時延 = 發送時延 + 傳播時延 約等於40秒

此外,實際情況中還存在信號排隊時延未在題中列出!

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電路交換、報文交換和分組交換的特點和比較

(1)電路交換:由於電路交換在通信之前要在通信雙方之間建立一條被雙方獨占的物理通路(由通信雙方之間的交換設備和鏈路逐段連接而成),因而有以下優缺點。
優點:
①由於通信線路為通信雙方用戶專用,數據直達,所以傳輸數據的時延非常小。
②通信雙方之間的物理通路一旦建立,雙方可以隨時通信,實時性強。
③雙方通信時按發送順序傳送數據,不存在失序問題。
④電路交換既適用於傳輸模擬信號,也適用於傳輸數字信號。
⑤電路交換的交換的交換設備(交換機等)及控制均較簡單。
缺點:
①電路交換的平均連接建立時間對計算機通信來說嫌長。
②電路交換連接建立後,物理通路被通信雙方獨占,即使通信線路空閑,也不能供其他用戶使用,因而信道利用低。
③電路交換時,數據直達,不同類型、不同規格、不同速率的終端很難相互進行通信,也難以在通信過程中進行差錯控制。

(2)報文交換:報文交換是以報文為數據交換的單位,報文攜帶有目標地址、源地址等信息,在交換結點採用存儲轉發的傳輸方式,因而有以下優缺點:
優點:
①報文交換不需要為通信雙方預先建立一條專用的通信線路,不存在連接建立時延,用戶可隨時發送報文。
②由於採用存儲轉發的傳輸方式,使之具有下列優點:a.在報文交換中便於設置代碼檢驗和數據重發設施,加之交換結點還具有路徑選擇,就可以做到某條傳輸路徑發生故障時,重新選擇另一條路徑傳輸數據,提高了傳輸的可靠性;b.在存儲轉發中容易實現代碼轉換和速率匹配,甚至收發雙方可以不同時處於可用狀態。這樣就便於類型、規格和速度不同的計算機之間進行通信;c.提供多目標服務,即一個報文可以同時發送到多個目的地址,這在電路交換中是很難實現的;d.允許建立數據傳輸的優先順序,使優先順序高的報文優先轉換。
③通信雙方不是固定佔有一條通信線路,而是在不同的時間一段一段地部分佔有這條物理通路,因而大大提高了通信線路的利用率。
缺點:
①由於數據進入交換結點後要經歷存儲、轉發這一過程,從而引起轉發時延(包括接收報文、檢驗正確性、排隊、發送時間等),而且網路的通信量愈大,造成的時延就愈大,因此報文交換的實時性差,不適合傳送實時或互動式業務的數據。
②報文交換只適用於數字信號。
③由於報文長度沒有限制,而每個中間結點都要完整地接收傳來的整個報文,當輸出線路不空閑時,還可能要存儲幾個完整報文等待轉發,要求網路中每個結點有較大的緩沖區。為了降低成本,減少結點的緩沖存儲器的容量,有時要把等待轉發的報文存在磁碟上,進一步增加了傳送時延。

(3)分組交換:分組交換仍採用存儲轉發傳輸方式,但將一個長報文先分割為若干個較短的分組,然後把這些分組(攜帶源、目的地址和編號信息)逐個地發送出去,因此分組交換除了具有報文的優點外,與報文交換相比有以下優缺點:
優點:
①加速了數據在網路中的傳輸。因為分組是逐個傳輸,可以使後一個分組的存儲操作與前一個分組的轉發操作並行,這種流水線式傳輸方式減少了報文的傳輸時間。此外,傳輸一個分組所需的緩沖區比傳輸一份報文所需的緩沖區小得多,這樣因緩沖區不足而等待發送的機率及等待的時間也必然少得多。
②簡化了存儲管理。因為分組的長度固定,相應的緩沖區的大小也固定,在交換結點中存儲器的管理通常被簡化為對緩沖區的管理,相對比較容易。
③減少了出錯機率和重發數據量。因為分組較短,其出錯機率必然減少,每次重發的數據量也就大大減少,這樣不僅提高了可靠性,也減少了傳輸時延。
④由於分組短小,更適用於採用優先順序策略,便於及時傳送一些緊急數據,因此對於計算機之間的突發式的數據通信,分組交換顯然更為合適些。
缺點:
①盡管分組交換比報文交換的傳輸時延少,但仍存在存儲轉發時延,而且其結點交換機必須具有更強的處理能力。
②分組交換與報文交換一樣,每個分組都要加上源、目的地址和分組編號等信息,使傳送的信息量大約增大5%~10%,一定程度上降低了通信效率,增加了處理的時間,使控制復雜,時延增加。
③當分組交換採用數據報服務時,可能出現失序、丟失或重復分組,分組到達目的結點時,要對分組按編號進行排序等工作,增加了麻煩。若採用虛電路服務,雖無失序問題,但有呼叫建立、數據傳輸和虛電路釋放三個過程。
總之,若要傳送的數據量很大,且其傳送時間遠大於呼叫時間,則採用電路交換較為合適;當端到端的通路有很多段的鏈路組成時,採用分組交換傳送數據較為合適。從提高整個網路的信道利用率上看,報文交換和分組交換優於電路交換,其中分組交換比報文交換的時延小,尤其適合於計算機之間的突發式的數據通信。

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模擬數據:也稱為模擬量,相對於數字量而言,指的是取值范圍是連續的變數或者數值。

模擬信號:指的是在時間和數值上都是連續變化的信號。

F. 計算機網路時延問題

你說的是來回延遲,如PING 延遲。人家只是讓你計算的是從源到達目的的延遲時間。

G. 假定網路利用率達到了80%,則估算現在的網路時延是最小值的___我在網上搜了,但是都只有答案,所

首先你要了解以下定義:
利用率有信道利用率和網路利用率兩種。信道利用率指出某信道有百分之幾百的時間是被利用的(有數據通過)。完全空閑的信道的利用率是零。網路利用率則是全網路的信道利用率的加權平均值。信道利用率並非越高越好。這是因為,根據排隊的理論,當某信道的利用率增大時,該信道引起的時延也就迅速增加。當網路的通信量很少時,網路產生的時延並不大。但在網路通信量不斷增大的情況下,由於分組在網路結點(路由器或結點交換機)進行處理時需要排隊等候,因此網路引起的時延就會增大。如果令D0表示網路空閑時的時延,D表示網路當前的時延,那麼適當的假定條件下,可以用下面的簡單公式來表示D,D0和利用率U之間的關系:
D=D0/(1-U)

那麼,
網路時延最小值就是空閑時為D0;
當網路利用率達80%,則D=D0/(1-80%)=D0/0.2=5D0;

所以是最小值的5倍

H. 計算機網路主要的兩個性能指標是什麼啊

速率、帶寬、吞吐量、時延、時延帶寬積、往返時間rtt、利用率
計算機發送出的信號都是數字形式的。比特(bit)是計算機中的數據量的單位,也是資訊理論中使用的信息量單位。英文字bit來源binary
digit(一個二進制數字),因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0。網路技術中的速率指的是鏈接在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據的速率,也稱為數據率(data
rate)或者比特率(bit
rate)。速率的單位是b/s(比特每秒)或者bit/s,也可以寫為bps,即bit
per
second。當數據率較高時,可以使用kb/s(k=10^3=千)、mb/s(m=10^6=兆)、gb/s(g=10^9=吉)或者tb/s(t=10^12=太)。現在一般常用更簡單並不是很嚴格的記法來描述網路的速率,如100m乙太網,而省略了b/s,意思為數據率為100mb/s的乙太網。這里的數據率通常指額定速率。

I. 計算機網路的性能

計算機網路的性能一般是指它的幾個重要的性能指標。但除了這些重要的性能指標外,還有一些非性能特徵(nonperformance characteristics)也對計算機網路的性能有很大的影響。本節將討論這兩個方面的問題。計算機網路的性能指標,性能指標從不同的方面來度量計算機網路的性能。下面介紹常用的七個性能指標。我們知道,計算機發送出的信號都是數字形式的。比特(bit)來源於binary digit,意思是一個「二進制數字」,因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0。比特也是資訊理論中使用的信息量的單位。網路技術中的速率指的是數據的傳送速率,它也稱為數據率(data rate)或比特率(bit rate)。速率是計算機網路中最重要的一個性能指標。速率的單位是bit/s(比特每秒)(或b/s,有時也寫為bps,即bit per second)。當數據率較高時,就常常在bit/s的前面加上一個字母。例如,k(kilo)=103=千,M (Mega)=10=兆,G(Giga)=109=吉,T(Tera)=10=太,P(Peta)=10=拍,E(Exa)=1018=艾,Z(Zetta)=101-澤,Y(Yotta)=104=堯。這樣,4x10'bit/s的數據率就記為40Gbit/s。現在人們在談到網路速率時,常省略了速率單位中應有的bit/s,而使用不太正確的說法,如「40G的速率」。另外要注意的是,當提到網路的速率時,往往指的是額定速率或標稱速率,而並非網路實際上運行的速率。

J. 計算機網路的計算機網路的性能

計算機網路的性能一般是指它的幾個重要的性能指標。但除了這些重要的性能指標外,還有一些非性能特徵,它們對計算機網路的性能也有很大的影響。 性能指標從不同的方面來度量計算機網路的性能。
(1)速率
計算機發送出的信號都是數字形式的。比特是計算機中數據量的單位,也是資訊理論中使用的信息量的單位。英文字bit來源於binary digit,意思是一個「二進制數字」,因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0。網路技術中的速率指的是連接在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據的速率,它也稱為數據率(data rate)或比特率(bit rate)。速率是計算機網路中最重要的一個性能指標。速率的單位是bit/s(比特每秒)(即bit per second)。現在人們常用更簡單的並且是很不嚴格的記法來描述網路的速率,如100M乙太網,它省略了單位中的bit/s,意思是速率為100Mbit/s的乙太網。
(2)帶寬
「帶寬」有以下兩種不同的意義。
① 帶寬本來是指某個信號具有的頻帶寬度。信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所佔據的頻率范圍。例如,在傳統的通信線路上傳送的電話信號的標准帶寬是3.1kHz(從300Hz到3.4kHz,即話音的主要成分的頻率范圍)。這種意義的帶寬的單位是赫(或千赫,兆赫,吉赫等)。
② 在計算機網路中,帶寬用來表示網路的通信線路所能傳送數據的能力,因此網路帶寬表示在單位時間內從網路中的某一點到另一點所能通過的「最高數據率」。這里一般說到的「帶寬」就是指這個意思。這種意義的帶寬的單位是「比特每秒」,記為bit/s。
(3)吞吐量
吞吐量表示在單位時間內通過某個網路(或信道、介面)的數據量。吞吐量更經常地用於對現實世界中的網路的一種測量,以便知道實際上到底有多少數據量能夠通過網路。顯然,吞吐量受網路的帶寬或網路的額定速率的限制。例如,對於一個100Mbit/s的乙太網,其額定速率是100Mbit/s,那麼這個數值也是該乙太網的吞吐量的絕對上限值。因此,對100Mbit/s的乙太網,其典型的吞吐量可能也只有70Mbit/s。有時吞吐量還可用每秒傳送的位元組數或幀數來表示。
(4)時延
時延是指數據(一個報文或分組,甚至比特)從網路(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。時延是個很重要的性能指標,它有時也稱為延遲或遲延。網路中的時延是由以下幾個不同的部分組成的。
① 發送時延。
發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間,也就是從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。
因此發送時延也叫做傳輸時延。發送時延的計算公式是:
發送時延=數據幀長度(bit/s)/信道帶寬(bit/s)
由此可見,對於一定的網路,發送時延並非固定不變,而是與發送的幀長(單位是比特)成正比,與信道帶寬成反比。
② 傳播時延。
傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。傳播時延的計算公式是:
傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上的傳播速率(m/s)
電磁波在自由空間的傳播速率是光速,即3.0×10km/s。電磁波在網路傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間要略低一些。
③ 處理時延。
主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理,例如分析分組的首部,從分組中提取數據部分,進行差錯檢驗或查找適當的路由等,這就產生了處理時延。
④ 排隊時延。
分組在經過網路傳輸時,要經過許多的路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器確定了轉發介面後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊時延。
這樣,數據在網路中經歷的總時延就是以上四種時延之和:
總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延
(5)時延帶寬積
把以上討論的網路性能的兩個度量—傳播時延和帶寬相乘,就得到另一個很有用的度量:傳播時延帶寬積,即時延帶寬積=傳播時延×帶寬。
(6)往返時間(RTT)
在計算機網路中,往返時間也是一個重要的性能指標,它表示從發送方發送數據開始,到發送方收到來自接收方的確認(接受方收到數據後便立即發送確認)總共經歷的時間。
當使用衛星通信時,往返時間(RTT)相對較長。
(7)利用率
利用率有信道利用率和網路利用率兩種。信道利用率指某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過),完全空閑的信道的利用率是零。網路利用率是全網路的信道利用率的加權平均值。 這些非性能特徵與前面介紹的性能指標有很大的關系。
(1)費用
即網路的價格(包括設計和實現的費用)。網路的性能與其價格密切相關。一般說來,網路的速率越高,其價格也越高。
(2)質量
網路的質量取決於網路中所有構件的質量,以及這些構件是怎樣組成網路的。網路的質量影響到很多方面,如網路的可靠性、網路管理的簡易性,以及網路的一些性能。但網路的性能與網路的質量並不是一回事,例如,有些性能也還可以的網路,運行一段時間後就出現了故障,變得無法再繼續工作,說明其質量不好。高質量的網路往往價格也較高。
(3)標准化
網路的硬體和軟體的設計既可以按照通用的國際標准,也可以遵循特定的專用網路標准。最好採用國際標準的設計,這樣可以得到更好的互操作性,更易於升級換代和維修,也更容易得到技術上的支持。
(4)可靠性
可靠性與網路的質量和性能都有密切關系。速率更高的網路,其可靠性不一定會更差。但速率更高的網路要可靠地運行,則往往更加困難,同時所需的費用也會較高。
(5)可擴展性和可升級性
網路在構造時就應當考慮到今後可能會需要擴展(即規模擴大)和升級(即性能和版本的提高)。網路的性能越高,其擴展費用往往也越高,難度也會相應增加。
(6)易於管理和維護
網路如果沒有良好的管理和維護,就很難達到和保持所設計的性能。