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計算機網路實驗公式

發布時間: 2023-08-24 14:51:37

㈠ 計算機網路中的香農公式是什麼

C=B*log2(1+S/N) ( log2表示以2為底的對數)(bit/s)

該式通常稱為香農公式。B是信道帶寬(赫),S是信號功率(瓦),N是雜訊功率(瓦)。

香農定理指出,如果信息源的信息速率R小於或者等於信道容量C,那麼,在理論上存在一種方法可使信息源的輸出能夠以任意小的差錯概率通過信道傳輸。該定理還指出:如果R>C,則沒有任何辦法傳遞這樣的信息,或者說傳遞這樣的二進制信息的差錯率為1/2。

(1)計算機網路實驗公式擴展閱讀

調制方式

直接序列擴頻(DSSS)

如果在數據上直接注入擴頻碼,則可得到直序擴頻(DSSS),在實際應用中,擴頻碼與通信信號相乘,產生完全被偽隨機碼「打亂」了的數據。在這種技術中,偽隨機碼直接加入載波調制器的數據上。調制器具有更大的比特率。用這樣一個碼序列調制射頻載波的結果是產生一個中心在載波頻率、頻譜為((sinx)/x)2的直序調制擴展頻譜。

跳頻擴頻技術(FHSS)

如果擴頻碼作用在載波頻率上,我們就得到跳頻擴頻(FHSS)。FHSS偽隨機碼使載波按照偽隨機序列改變或跳變。顧名思義,FHSS中載波在一個很寬的頻帶上按照偽隨機碼的定義從一個頻率跳變到另一個頻率。

時跳變擴頻技術(THSS)

如果用擴頻碼控制發射信號的開或關,則可得到時間跳變的擴頻技術(THSS)。時跳變擴頻技術利用偽隨機序列控制功放的通/斷,該項技術目前應用不多。

㈡ 計算機網路--奈奎斯特定理&香農公式

1、信道容量

信道容量是給定條件下,給定通信路徑上所能達到的最大數據傳輸速率。單位是bit/s。
所以也可以理解位最大的傳信速率。
這里的給定的條件是:誤碼率、信道帶寬、信噪比。

2、計算信道容量

奈奎斯特(理想狀態下,就是沒有雜訊干擾)
奈氏准則:在理想的條件下,既一個無雜訊,帶寬為W赫茲的信道,其傳碼速率最高為2W波特
注意這里的傳碼速率是傳棗搜遞碼元的速率。如果傳碼速率大於最大限制,就會出現碼間串擾,信號產生失真。

上面得內奎斯特公擾鋒式是理想得情況下,是沒有雜訊的,但是真實情況下是無法滿足的,所有u有了下面的香農公式
3、信噪比凳李歷

一般給出信道的信噪比分貝(dB),可以通過信噪比公式求出S/N,帶入香農公式求出最大·信道比。

㈢ 計算機網路原理中的 網路延時怎麼求 請給個公式。例題如下

那我來說說吧:
認真看啊
首先說說gm ,gm中的g是不是很眼熟呢?對了就是我們經常說的(比如2g內存),現在在換算上經常當1000看而不是1024,1gm就是1000mm,也就是1000000m,也就是10的6次方(單位:米)了。

在說說傳播延時的公式:
傳播延時的=信道長度/電磁波的在該信道上的傳輸速率

所以傳播延時=55*10^6/3*10^8=0.18秒(保留兩位小數)

希望能幫到你啊 呵呵

㈣ 在計算機網路中,A=10lg(S/N),這個公式叫做什麼名字

信道容量地概念
(S/N)dB=10lg(S/N)
式中: S為信號功率,
N為雜訊功率,
S/N為信噪比,通常把信噪比表示成10lg(S/N)分貝(dB)。

㈤ 計算機網路的性能指標及計算例題

指的是數據的傳送速率,也稱為數據率或者比特率, 單位是b/s 也有(千)kb/s(10的三次)  (兆)Mb/s(10的六次)  (吉)Gb/s(10的九次)  (太)Tb/s(10的十二次)  速率往往是指額定速率或標稱速率,而並非網路實際上運行的速率。

指的是某信道允許通過的信號頻帶范圍,代表網路中某信道傳送數據的能力,表示在單位時間內網路某信道中通過的「最高數據率」

在時間軸上,信號的寬度隨帶寬的增大而變窄。如下圖:

一條通信鏈路的「帶寬」越寬,其所能傳輸的「最高數據率」就越高

表示在單位時間內通過某個網路的 實際的數據量 。其受網路的帶寬或網路的額定速率的限制。比如最大吞吐量也不會超過額定速率。

時延表示數據從網路的一端傳送到另一端所需的時間。    時延 = 發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延

發送時延:發送數據時,數據塊從結點進入到傳輸媒體所需要的時間。公式如下:

傳播時延:電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。公式如下:

對比:發送時延發生在機器內部的發送器中,一般發生在網路適配器中,與傳輸信道的長度沒有半點關系,而傳播時延發生在機器外部的傳輸信道媒體上,與信號的發送速率無關,和信號傳送的距離有關,信號傳送的距離越遠,傳播時延就越大。

處理時延:主機或路由器在收到分組時進行處理花費的時間。(比如差錯校驗、查找適當的路由)

排隊時延:分組經過網路傳輸時,經過多個路由器,當分組較多時就要先在輸入隊列中排隊等待處理,排隊時延的長短取決於網路當時的通信量,且當網路的通信量很大時會發生隊列溢出,使分組丟失,相當於排隊時延無窮大。

對於高速網路鏈路,我們提高的僅僅是數據的發送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率。 提高數據的發送速率僅僅是減小了數據的發送時延。

又稱為以比特為單位的鏈路長度。

信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的, 完全空閑的信道的利用率是零。信道利用率並非越高越好,打個比方:車子在道路上多了起來,道路的利用率變大了,道路被占滿了,但是道路變擁擠了,這樣就導致排隊時延的增大了。

2道小例題鞏固下公式:

㈥ 網路工程師常用計算公式

網路工程師常用計算公式大全

為了方便廣大計算機學習者,我下面為你整理了網路工程師經常用到的計算公式,希望對你有所幫助。

單位的換算

1位元組(B)=8bit 1KB=1024位元組1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB

通信單位中K=千,M=百萬

計算機單位中K=210,M=220

倍數剛好是1024的冪

^為次方;/為除;*為乘;(X/X)為單位

計算匯流排數據傳輸速率

匯流排數據傳輸速率=時鍾頻率(Mhz)/每個匯流排包含的時鍾周期數*每個匯流排周期傳送的位元組數(b)

計算系統速度

每秒指令數=時鍾頻率/每個匯流排包含時鍾周期數/指令平均佔用匯流排周期數

平均匯流排周期數=所有指令類別相加(平均匯流排周期數*使用頻度)

控製程序所包含的匯流排周期數=(指令數*匯流排周期數/指令)

指令數=指令條數*使用頻度/總指令使用頻度

每秒匯流排周期數=主頻/時鍾周期

FSB帶寬=FSB頻率*FSB位寬/8

計算機執行程序所需時間

P=I*CPI*T

執行程序所需時間=編譯後產生的機器指令數*指令所需平均周期數*每個機器周期時間

指令碼長

定長編碼:碼長>=log2

變長編碼:將每個碼長*頻度,再累加其和

平均碼長=每個碼長*頻度

流水線計算

流水線周期值等於最慢的那個指令周期

流水線執行時間=首條指令的執行時間+(指令總數-1)*流水線周期值

流水線吞吐率=任務數/完成時間

流水線加速比=不採用流水線的執行時間/採用流水線的執行時間

存儲器計算

存儲器帶寬:每秒能訪問的位數單位ns=10-9秒

存儲器帶寬=1秒/存儲器周期(ns)*每周期可訪問的位元組數

(隨機存取)傳輸率=1/存儲器周期

(非隨機存取)讀寫N位所需的平均時間=平均存取時間+N位/數據傳輸率

內存片數:(W/w)*(B/b)W、B表示要組成的存儲器的字數和位數;

w、b表示內存晶元的字數和位數

存儲器地址編碼=(第二地址–第一地址)+1

{例:[(CFFFFH-90000H)+1]/[(16K*1024)*8bit]}

內存位數:log2(要編址的字或位元組數)

Cache計算

平均訪存時間:Cache命中率*Cache訪問周期時間+Cache失效率*主存訪問周期時間

[例:(2%*100ns+98%*10ns)+1/5*(5%*100ns+95%*10ns)=14.7ns]

映射時,主存和Cache會分成容量相同的組

cache組相聯映射主存地址計算

主存地址=(主存容量塊數*字塊大小)log2(主存塊和cache塊容量一致)

[例:128*4096=219(27*212)]

主存區號=(主存容量塊數/cache容量塊數)log2

Cache訪存命中率=cache存取次數/(cache存取次數+主存存取次數)

磁帶相關性能公式

數據傳輸速率(B/s)=磁帶記錄密度(B/mm)*帶速(mm/s)

數據塊長充=B1(記錄數據所需長度)+B2(塊間間隔)

B1=(位元組數/記錄)*塊因子/記錄密度

讀N條記錄所需時間:T=S(啟停時間)+R+D

R(有效時間)=(N*位元組數/記錄)/傳輸速度

D(間隔時間)=塊間隔總長/帶速=[(N/塊化因子)*(塊間間隔)]/帶速

每塊容量=記錄長度*塊化系數

每塊長度=容量/(記錄密度)

存儲記錄的.塊數=磁帶總帶長/(每塊長度+每塊容量)

磁帶容量=每塊容量*塊數

磁碟常見技術指標計算公式

雙面碟片要*2因為最外面是保護面又-2 N*2-2

非格式化容量=位密度*3.14159*最內圈址徑*總磁軌數

[例:(250*3.14*10*10*6400)/8/1024/1024=59.89MB]

總磁軌數=記錄面數*磁軌密度*(外直徑-內直徑)/2

[例:8面*8*(30-10)/2*10=6400]

每面磁軌數=((外徑-內徑)/2)×道密度

每道位密度不同,容易相同

每道信息量=內徑周長×位密度

[例:10cm×10×3.14159×250位/mm=78537.5位/道]

格式化容量=每道扇區數*扇區容量*總磁軌數

[例:(16*512*6400)/1024/1024=50MB]

or

格式化容量=非格式化容量×0.8

平均傳輸速率=最內圈直徑*位密度*碟片轉速

[例:[2*3.14*(100/2)]*250*7200/60/8=1178Kb/s]

數據傳輸率=(外圈速率+內圈速率)/2

外圈速率=外徑周長×位密度×轉速

[例:(30cm×10×3.14159×250位/mm×120轉/秒)/8/1024=3451.4539 KB/s]

內圈速率=內徑周長×位密度×轉速

[例:(10cm×10×3.14159×250位/mm×120轉/秒)/8/1024=1150.4846 KB/s]

數據傳輸率(3451.4539+1150.4846)/2=2300.9693 KB/s

存取時間=尋道時間+等待時間

處理時間=等待時間+記錄處理時間

(記錄處理最少等待時間=0,最長等待時間=磁碟旋轉周期N ms/周*記錄道數)

移動道數(或扇區)=目標磁軌(或扇區)-當前磁軌(或扇區)

尋道時間=移動道數*每經過一磁軌所需時間

等待時間=移動扇區數*每轉過一扇區所需時間

讀取時間=目標的塊數*讀一塊數據的時間

數據讀出時間=等待時間+尋道時間+讀取時間

減少等待時間調整讀取順序能加快數據讀取時間

平均等待時間=磁碟旋轉一周所用時間的一半

(自由選擇順逆時鍾時,最長等待時間為半圈,最短為無須旋轉)

平均等待時間=(最長時間+最短時間)/2

平均尋道時間=(最大磁軌的平均最長尋道時間+最短時間)/2

最大磁軌的平均最長尋道時間=(最長外徑+圓心)/2

操作系統

虛存地址轉換

(((基號)+段號)+頁號)*2n+頁內偏移網路流量與差錯控制技術 最高鏈路利用率

a:幀計數長度

a可以是傳播延遲/發一幀時間

數據速率*線路長度/傳播速度/幀長

數據速率*傳播延遲/幀長

停等協議最高鏈路利用率E=1/(2a+1)

W:窗口大小

滑動窗口協議E=W/(2a+1)

P:幀出錯概率

停等ARQ協議E=(1-P)/(2a+1)

選擇重發ARQ協議

若W>2a+1則E=1-P

若W<=2a+1則E=W(1-P)/(2a+1)

後退N幀ARQ協議

若W>2a+1則E=(1-P)/(1-P+NP)

若W<=2a+1則E=W(1-P)/(2a+1)(1-P+NP)

CSMA/CD常用計算公式

網路傳播延遲=最大段長/信號傳播速度

沖突窗口=網路傳播延遲的兩倍.(寬頻為四倍)

最小幀長=2*(網路數據速率*最大段長/信號傳播速度)

例:Lmin=2*(1Gb/s*1/200 000)=10 000bit=1250位元組

性能分析

吞吐率T(單位時間內實際傳送的位數)

T=幀長/(網路段長/傳播速度+幀長/網路數據速率)

網路利用率E

E=吞吐率/網路數據速率

乙太網沖突時槽

T=2(電波傳播時間+4個中繼器的延時)+發送端的工作站延時+接收站延時

即T=2*(S/0.7C)+2*4Tr+2Tphy

T=2S/0.7C+2Tphy+8Tr

S=網路跨距

0.7C=電波在銅纜的速度是光波在真空中的0.7倍光速

Tphy=發送站物理層時延

Tr=中繼器延時

快速乙太網跨距

S=0.35C(Lmin/R–2 Tphy-8Tr)

令牌環網

傳輸時延=數據傳輸率*(網段長度/傳播速度)

例:4Mb/s*(600米/200米/us)us=12比特時延(1us=10-6秒)

存在環上的位數=傳播延遲(5us/km)*發送介質長度*數據速率+中繼器延遲

路由選擇

包的發送=天數*24小時(86400秒)*每秒包的速率

IP地址及子網掩碼計算

可分配的網路數=2網路號位數

網路中最大的主機數=2主機號位數-2例:10位主機號=210-2=1022

IP和網路號位數取子網掩碼

例:IP:176.68.160.12網路位數:22

子網:ip->二進制->網路號全1,主機為0->子網前22位1,後為0=255.255.252.0

Vlsm復雜子網計算

Ip/子網編碼

1.取網路號.求同一網路上的ip

例:112.10.200.0/21前21位->二進制->取前21位相同者(ip)/(子網)

2.路由匯聚

例:122.21.136.0/24和122.21.143.0/24判斷前24位->二進制->取前24位相同者10001000 10001111

系統可靠性:

串聯:R=R1*R2*....RX

並聯:R=1-(1-R1)*(1-R2)*...(1-RX)

pcm編碼

取樣:最高頻率*2

量化:位數=log2^級數

編碼量化後轉成二進制

海明碼信息位:

k=冗餘碼

n=信息位

2^k-1>=n+k

數據通信基礎

信道帶寬

模擬信道W=最高頻率f2–最低頻率f1

數字信道為信道能夠達到的最大數據速率

有雜訊

香農理論C(極限數據速率b/s)=W(帶寬)*log2(1+S/N(信噪比))

信噪比dB(分貝)=10*log10 S/N S/N=10^(dB/10)

無雜訊

碼元速率B=1/T秒(碼元寬度)

尼奎斯特定理最大碼元速率B=2*W(帶寬)

一個碼元的信息量n=log2 N(碼元的種類數)

碼元種類

數據速率R(b/s)=B(最大碼元速率/波特位)*n(一個碼元的信息量/比特位)=2W*log2 N

交換方式傳輸時間

鏈路延遲時間=鏈路數*每鏈路延遲時間

數據傳輸時間=數據總長度/數據傳輸率

中間結點延遲時間=中間結點數*每中間結點延遲時間

電路交換傳輸時間=鏈路建立時間+鏈路延遲時間+數據傳輸時間

報文交換傳輸時間=(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+報文傳送時間)*報文數

分組交換

數據報傳輸時間=(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*分組數

虛電路傳輸時間=鏈路建立時間+(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*分組數

信元交換傳輸時間=鏈路建立時間+(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*信元數

差錯控制

CRC計算

信息位(K)轉生成多項式=K-1K(x)

例:K=1011001=7位–1=從6開始

=1*x^6+0*x^5+1*x^4+1*x^3+0*x^2+0*x^1+1*x^0

=x6+x4+x3+1

冗餘位(R)轉生成多項式=和上面一樣

生成多項式轉信息位(除數)=和上面一樣,互轉

例:G(x)=x3+x+1=1*x^3+0*x^2+1*x^1+1*x^0=1011

原始報文後面增加“0”的位數和多項式的最高冪次值一樣,生成校驗碼的位數和多項式的最高冪次值一樣,計算CRC校驗碼,進行異或運算(相同=0,不同=1)

網路評價

網路時延=本地操作完成時間和網路操作完成時間之差

吞吐率計算

吞吐率=(報文長度*(1-誤碼率))/((報文長度/線速度)+報文間空閑時間

吞吐率估算

吞吐率=每個報文內用戶數據占總數據量之比*(1–報文重傳概率)*線速度

吞吐率=數據塊數/(響應時間–存取時間)

響應時間=存取時間+(數據塊處理/存取及傳送時間*數據塊數)

數據塊處理/存取及傳送時間=(響應時間–存取時間)/數據塊數

有效資源利用率計算

有效利用率=實際吞吐率/理論吞吐率

例:=(7Mb/s*1024*1024*8)/(100Mb/s*1000*1000)=0.587

組網技術

(adsl)計算文件傳輸時間

T=(文件大小/*換算成bit)/(上行或下行的速度Kb)/*以mb速度*/

如24M 512kb/s T=(24*1024*1024*8)/(512*1000)=393秒

;

㈦ 計算機網路求解

二進製表示8個不同等級很簡單,就是三位二進制碼就可以表示了。從000~111.分別表示8個等級。
奈奎斯特公式為:C = B * log2 N ( bps )
這里B是碼元傳輸速率=2000碼元/秒。
N=8.因為也表示8個等級。
所以答案=2000*log28=2000*3=6000b/s.