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(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binarydigit(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(datarate)或者比特率(bitrate)。速率的單位是b/s(比特每秒)或者bit/s,也可以寫為bps,即bitpersecond。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3.0×10^5km/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2.3×10^5km/s,在光纖中的傳播速率約為2.0×10^5km/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=2×10^5bit。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。
② 計算機網路中的往返時間怎麼解釋
1.時延
時延(delay 或 latency)是指數據從網路一端傳到另一端所需的時間。通常,時延由發送時延、傳播時延、排隊時延、處理時延四個部分組成。
(1)發送時延
發送時延是結點將數據分組發送到傳輸媒介所需要的時間,也就是從分組的第一個比特開始發送算起,到最後一個比特發送完畢所需要的時間。顯然,發送時延與網路介面/信道的傳輸速率成反比,與數據分組的長度成正比。
(2)傳播時延
傳播時延是電磁波在信道中傳播一定距離所需要花費的時間,傳播時延和信道的傳輸速率無關, 而是取決於傳輸媒介的長度,以及某種物理形式的信號在傳輸媒介中的傳播速度。如電磁波在自由空間的傳播速度是光速,即3×105km/s。電磁波在網路傳輸媒體中的傳播速度比在自由空間中的傳播速度要略低一些,在銅線中的傳播速度約為2.3×105km/s ,在光纖中的傳播速度約為2.0×105km/s 。傳播時延的計算公式是:
(3)排隊時延
排隊時延是分組在所經過的網路結點的緩存隊列中排隊所經歷的時延,排隊時延的長短主要取決於網路中當時的通信量,當網路的通信流量大時,排隊時間就長,極端情況下,當網路發生擁塞導致分組丟失時,該結點的排隊時延視為無窮大。此外,在有優先順序演算法的網路中,排隊時延還取決於數據的優先順序和結點的隊列調度演算法。
(4)處理時延
處理時延是分組在中間結點的存儲轉發過程中而進行的一些必要的處理所花費的時間,這些處理包括提取分組的首部,進行差錯校驗,為分組定址和選路等。
綜上所述,網路端到端的時延是幾種時延的總合,其計算公式是:
總時延=傳播時延+發送時延+排隊時延+處理時延
根據網路的不同情況,有時有些時延可以忽略不計,如在區域網中,傳播時延很小可以忽略不計;當網路沒有擁塞時,分組在各個結點的排隊時延可以忽略不計。
2.往返時延
往返時延(Round-Trip Time,RTT)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,總共經歷的時延。對於復雜的網路,往返時延要包括各中間結點的處理時延和轉發數據時的發送時延。
3.時延變化/時延抖動
時延抖動(jitter)指不同分組穿越網路的延遲的變化。當傳輸多媒體信息時,如音視頻應用,更需要關心時延的變化。因為應用層信息的解碼和無失真展示要求數據的時延變化在某個范圍內,這時會引入時延抖動參數來描述網路性能。
③ 計算機網路傳播時延和傳輸時延在圖上是哪一段
……圖1就是圖2最右邊的分組交換。圖1是沒有任何問題的……
圖1的發送時延即為傳輸時延。
傳輸時延,transmission delay,指一個節點將一個完整報文的所有比特發送到網路鏈路中所需要花費的時間。顯然傳輸時延與報文大小和發送速率有關。
傳播時延,propagation delay,指一個比特從發送方跨越千山萬水到達接收方所需要花費的時間。顯然傳播時延與鏈路的類型/質量、轉發次數等等有關。
④ 計算機網路發送時延和傳播時延怎麼算
總時延 = 排隊時延 + 處理時延 + 傳輸時延 + 傳播時延
1. 排隊時延
分組在路由器的輸入隊列和輸出隊列中排隊等待的時間,取決於網路當前的通信量。
2. 處理時延
主機或路由器收到分組時進行處理所需要的時間,例如分析首部、從分組中提取數據、進行差錯檢驗或查找適當的路由等。
3. 傳輸時延
主機或路由器傳輸數據幀所需要的時間。
(4)計算機網路發送時間是指擴展閱讀
網路延時高可能有以下幾個原因:
1. 本機到伺服器之間路由跳數過多。由於光/電的傳輸速度非常快,他們在物理介質中的傳播時間幾乎可以忽略不計,但是路由器轉發數據包的處理時間是不可忽略的。當本機到伺服器鏈路中有太多路由轉發處理時,網路延時就會很明顯。
2. 網路帶寬不夠。排除其它因素,如果客戶端和伺服器端直接通過一個路由器連接,但帶寬只有10Kbps,卻同時有多個應用需要傳輸遠超帶寬的數據量200Kbps,這時候會造成大量數據丟失,從而表現為響應延時。
3. 處理帶寬不夠。排除其它因素,如果客戶端和伺服器端直接通過一個路由器連接,且帶寬足夠,但伺服器端處理能力不足,也會造成響應延時。
⑤ 關於計算機網路中的發送時延
發送時延=數據幀長度(b)/發送速率(b/s)
傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上的傳播速率(m/s)
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。(計算機網路方面的時延概念)
時延是指從說話人開始說話到受話人聽到所說的內容的時間。一般人們能忍受小於250ms的時延,若時延太長,會使通信雙方都不舒服。此外,時延還會造成回波,時延越長所需的用於消除回波的計算機指令的時間就越多。傳送時延由internet的路由情況決定,如果在低速信道或信道太擁擠時,可能會導致長時間時延或丟失數據包的情況。
⑥ 計算機網路的性能參數及指標主要有哪些
計算機網路的性能主要包括:
速率:b/s(bps)。如100M乙太網,實際是指100Mb/s。往往是指額定速率或標稱速率。
帶寬:數字信道所能傳送的最高速率。
吞吐量:單位時間內通過某個網路(或信道、介面)的數據量。其絕對上限值等於帶寬。
時延(delay或latency):數據(一個報文或分組,甚至比特)從網路(或鏈路)的一段傳送到另一端的時間。也稱延遲。
發送時延:主機或路由器發送數據幀所需的時間,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。也成傳輸時延。
發送時延 = 數據幀長度(b) / 信道帶寬(b/s)
傳播時延:電磁波在信道中傳輸一定距離所需劃分的時間。
傳播時間 = 信道長度(m) / 傳輸速率(m/s)
處理時延:主機或路由器處理收到的分組所花費的時間。
排隊時延:分組在輸入隊列中等待處理的時間加上其在輸出隊列中等待轉發的時間。
總時延 = 發送時延 + 傳播時延 + 處理時延 + 排隊時延。對於高速網路鏈路,提高的是發送速率而不是傳播速率。
時延帶寬積:傳播時延 * 帶寬。表示鏈路的容量。
5.往返時間RTT:從發送方發送數據開始,到發送發收到接收方的確認為止,所花費的時間。 6.利用率:某信道有百分之幾是被利用的(有數據通過)。而信道或網路利用率過高會產生非常大的時延。 當前時延=空閑時時延/(1-利用率)
⑦ 什麼是RTT計算機網路里的東西
RTT(Round-Trip Time):往返時延。是指數據從網路一端傳到另一端所需的時間。通常,時延由發送時延、傳播時延、排隊時延、處理時延四個部分組成。
(1)發送時延
發送時延是結點將數據分組發送到傳輸媒介所需要的時間,也就是從分組的第一個比特開始發送算起,到最後一個比特發送完畢所需要的時間。顯然,發送時延與網路介面/信道的傳輸速率成反比,與數據分組的長度成正比。
(2)傳播時延
傳播時延是電磁波在信道中傳播一定距離所需要花費的時間,傳播時延和信道的傳輸速率無關,
而是取決於傳輸媒介的長度,以及某種物理形式的信號在傳輸媒介中的傳播速度。
如電磁波在自由空間的傳播速度是光速,即3×105km/s。電磁波在網路傳輸媒體中的傳播速度比在自由空間中的傳播速度要略低一些,在銅線中的傳播速度約為2.3×105km/s
,在光纖中的傳播速度約為2.0×105km/s 。
(3)排隊時延
排隊時延是分組在所經過的網路結點的緩存隊列中排隊所經歷的時延,排隊時延的長短主要取決於網路中當時的通信量,當網路的通信流量大時,排隊時間就長,極端情況下,當網路發生擁塞導致分組丟失時,該結點的排隊時延視為無窮大。
此外,在有優先順序演算法的網路中,排隊時延還取決於數據的優先順序和結點的隊列調度演算法。
(4)處理時延
處理時延是分組在中間結點的存儲轉發過程中而進行的一些必要的處理所花費的時間,這些處理包括提取分組的首部,進行差錯校驗,為分組定址和選路等。
(7)計算機網路發送時間是指擴展閱讀
網路端到端的時延是幾種時延的總合,其計算公式是:
總時延=傳播時延+發送時延+排隊時延+處理時延
根據網路的不同情況,有時有些時延可以忽略不計,如在區域網中,傳播時延很小可以忽略不計;當網路沒有擁塞時,分組在各個結點的排隊時延可以忽略不計。
往返時延(Round-Trip Time,RTT)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,總共經歷的時延。對於復雜的網路,往返時延要包括各中間結點的處理時延和轉發數據時的發送時延。