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计算机网络实验公式

发布时间: 2023-08-24 14:51:37

㈠ 计算机网路中的香农公式是什么

C=B*log2(1+S/N) ( log2表示以2为底的对数)(bit/s)

该式通常称为香农公式。B是信道带宽(赫),S是信号功率(瓦),N是噪声功率(瓦)。

香农定理指出,如果信息源的信息速率R小于或者等于信道容量C,那么,在理论上存在一种方法可使信息源的输出能够以任意小的差错概率通过信道传输。该定理还指出:如果R>C,则没有任何办法传递这样的信息,或者说传递这样的二进制信息的差错率为1/2。

(1)计算机网络实验公式扩展阅读

调制方式

直接序列扩频(DSSS)

如果在数据上直接注入扩频码,则可得到直序扩频(DSSS),在实际应用中,扩频码与通信信号相乘,产生完全被伪随机码“打乱”了的数据。在这种技术中,伪随机码直接加入载波调制器的数据上。调制器具有更大的比特率。用这样一个码序列调制射频载波的结果是产生一个中心在载波频率、频谱为((sinx)/x)2的直序调制扩展频谱。

跳频扩频技术(FHSS)

如果扩频码作用在载波频率上,我们就得到跳频扩频(FHSS)。FHSS伪随机码使载波按照伪随机序列改变或跳变。顾名思义,FHSS中载波在一个很宽的频带上按照伪随机码的定义从一个频率跳变到另一个频率。

时跳变扩频技术(THSS)

如果用扩频码控制发射信号的开或关,则可得到时间跳变的扩频技术(THSS)。时跳变扩频技术利用伪随机序列控制功放的通/断,该项技术目前应用不多。

㈡ 计算机网络--奈奎斯特定理&香农公式

1、信道容量

信道容量是给定条件下,给定通信路径上所能达到的最大数据传输速率。单位是bit/s。
所以也可以理解位最大的传信速率。
这里的给定的条件是:误码率、信道带宽、信噪比。

2、计算信道容量

奈奎斯特(理想状态下,就是没有噪声干扰)
奈氏准则:在理想的条件下,既一个无噪声,带宽为W赫兹的信道,其传码速率最高为2W波特
注意这里的传码速率是传枣搜递码元的速率。如果传码速率大于最大限制,就会出现码间串扰,信号产生失真。

上面得内奎斯特公扰锋式是理想得情况下,是没有噪声的,但是真实情况下是无法满足的,所有u有了下面的香农公式
3、信噪比凳李历

一般给出信道的信噪比分贝(dB),可以通过信噪比公式求出S/N,带入香农公式求出最大·信道比。

㈢ 计算机网络原理中的 网络延时怎么求 请给个公式。例题如下

那我来说说吧:
认真看啊
首先说说gm ,gm中的g是不是很眼熟呢?对了就是我们经常说的(比如2g内存),现在在换算上经常当1000看而不是1024,1gm就是1000mm,也就是1000000m,也就是10的6次方(单位:米)了。

在说说传播延时的公式:
传播延时的=信道长度/电磁波的在该信道上的传输速率

所以传播延时=55*10^6/3*10^8=0.18秒(保留两位小数)

希望能帮到你啊 呵呵

㈣ 在计算机网络中,A=10lg(S/N),这个公式叫做什么名字

信道容量地概念
(S/N)dB=10lg(S/N)
式中: S为信号功率,
N为噪声功率,
S/N为信噪比,通常把信噪比表示成10lg(S/N)分贝(dB)。

㈤ 计算机网络的性能指标及计算例题

指的是数据的传送速率,也称为数据率或者比特率, 单位是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)  速率往往是指额定速率或标称速率,而并非网络实际上运行的速率。

指的是某信道允许通过的信号频带范围,代表网络中某信道传送数据的能力,表示在单位时间内网络某信道中通过的“最高数据率”

在时间轴上,信号的宽度随带宽的增大而变窄。如下图:

一条通信链路的“带宽”越宽,其所能传输的“最高数据率”就越高

表示在单位时间内通过某个网络的 实际的数据量 。其受网络的带宽或网络的额定速率的限制。比如最大吞吐量也不会超过额定速率。

时延表示数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。    时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

发送时延:发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。公式如下:

传播时延:电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。公式如下:

对比:发送时延发生在机器内部的发送器中,一般发生在网络适配器中,与传输信道的长度没有半点关系,而传播时延发生在机器外部的传输信道媒体上,与信号的发送速率无关,和信号传送的距离有关,信号传送的距离越远,传播时延就越大。

处理时延:主机或路由器在收到分组时进行处理花费的时间。(比如差错校验、查找适当的路由)

排队时延:分组经过网络传输时,经过多个路由器,当分组较多时就要先在输入队列中排队等待处理,排队时延的长短取决于网络当时的通信量,且当网络的通信量很大时会发生队列溢出,使分组丢失,相当于排队时延无穷大。

对于高速网络链路,我们提高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。 提高数据的发送速率仅仅是减小了数据的发送时延。

又称为以比特为单位的链路长度。

信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的, 完全空闲的信道的利用率是零。信道利用率并非越高越好,打个比方:车子在道路上多了起来,道路的利用率变大了,道路被占满了,但是道路变拥挤了,这样就导致排队时延的增大了。

2道小例题巩固下公式:

㈥ 网络工程师常用计算公式

网络工程师常用计算公式大全

为了方便广大计算机学习者,我下面为你整理了网络工程师经常用到的计算公式,希望对你有所帮助。

单位的换算

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

通信单位中K=千,M=百万

计算机单位中K=210,M=220

倍数刚好是1024的幂

^为次方;/为除;*为乘;(X/X)为单位

计算总线数据传输速率

总线数据传输速率=时钟频率(Mhz)/每个总线包含的时钟周期数*每个总线周期传送的字节数(b)

计算系统速度

每秒指令数=时钟频率/每个总线包含时钟周期数/指令平均占用总线周期数

平均总线周期数=所有指令类别相加(平均总线周期数*使用频度)

控制程序所包含的总线周期数=(指令数*总线周期数/指令)

指令数=指令条数*使用频度/总指令使用频度

每秒总线周期数=主频/时钟周期

FSB带宽=FSB频率*FSB位宽/8

计算机执行程序所需时间

P=I*CPI*T

执行程序所需时间=编译后产生的机器指令数*指令所需平均周期数*每个机器周期时间

指令码长

定长编码:码长>=log2

变长编码:将每个码长*频度,再累加其和

平均码长=每个码长*频度

流水线计算

流水线周期值等于最慢的那个指令周期

流水线执行时间=首条指令的执行时间+(指令总数-1)*流水线周期值

流水线吞吐率=任务数/完成时间

流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间

存储器计算

存储器带宽:每秒能访问的位数单位ns=10-9秒

存储器带宽=1秒/存储器周期(ns)*每周期可访问的字节数

(随机存取)传输率=1/存储器周期

(非随机存取)读写N位所需的平均时间=平均存取时间+N位/数据传输率

内存片数:(W/w)*(B/b)W、B表示要组成的存储器的字数和位数;

w、b表示内存芯片的字数和位数

存储器地址编码=(第二地址–第一地址)+1

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

内存位数:log2(要编址的字或字节数)

Cache计算

平均访存时间:Cache命中率*Cache访问周期时间+Cache失效率*主存访问周期时间

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

映射时,主存和Cache会分成容量相同的组

cache组相联映射主存地址计算

主存地址=(主存容量块数*字块大小)log2(主存块和cache块容量一致)

[例:128*4096=219(27*212)]

主存区号=(主存容量块数/cache容量块数)log2

Cache访存命中率=cache存取次数/(cache存取次数+主存存取次数)

磁带相关性能公式

数据传输速率(B/s)=磁带记录密度(B/mm)*带速(mm/s)

数据块长充=B1(记录数据所需长度)+B2(块间间隔)

B1=(字节数/记录)*块因子/记录密度

读N条记录所需时间:T=S(启停时间)+R+D

R(有效时间)=(N*字节数/记录)/传输速度

D(间隔时间)=块间隔总长/带速=[(N/块化因子)*(块间间隔)]/带速

每块容量=记录长度*块化系数

每块长度=容量/(记录密度)

存储记录的.块数=磁带总带长/(每块长度+每块容量)

磁带容量=每块容量*块数

磁盘常见技术指标计算公式

双面盘片要*2因为最外面是保护面又-2 N*2-2

非格式化容量=位密度*3.14159*最内圈址径*总磁道数

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

总磁道数=记录面数*磁道密度*(外直径-内直径)/2

[例:8面*8*(30-10)/2*10=6400]

每面磁道数=((外径-内径)/2)×道密度

每道位密度不同,容易相同

每道信息量=内径周长×位密度

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

格式化容量=每道扇区数*扇区容量*总磁道数

[例:(16*512*6400)/1024/1024=50MB]

or

格式化容量=非格式化容量×0.8

平均传输速率=最内圈直径*位密度*盘片转速

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

数据传输率=(外圈速率+内圈速率)/2

外圈速率=外径周长×位密度×转速

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

内圈速率=内径周长×位密度×转速

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

数据传输率(3451.4539+1150.4846)/2=2300.9693 KB/s

存取时间=寻道时间+等待时间

处理时间=等待时间+记录处理时间

(记录处理最少等待时间=0,最长等待时间=磁盘旋转周期N ms/周*记录道数)

移动道数(或扇区)=目标磁道(或扇区)-当前磁道(或扇区)

寻道时间=移动道数*每经过一磁道所需时间

等待时间=移动扇区数*每转过一扇区所需时间

读取时间=目标的块数*读一块数据的时间

数据读出时间=等待时间+寻道时间+读取时间

减少等待时间调整读取顺序能加快数据读取时间

平均等待时间=磁盘旋转一周所用时间的一半

(自由选择顺逆时钟时,最长等待时间为半圈,最短为无须旋转)

平均等待时间=(最长时间+最短时间)/2

平均寻道时间=(最大磁道的平均最长寻道时间+最短时间)/2

最大磁道的平均最长寻道时间=(最长外径+圆心)/2

操作系统

虚存地址转换

(((基号)+段号)+页号)*2n+页内偏移网络流量与差错控制技术 最高链路利用率

a:帧计数长度

a可以是传播延迟/发一帧时间

数据速率*线路长度/传播速度/帧长

数据速率*传播延迟/帧长

停等协议最高链路利用率E=1/(2a+1)

W:窗口大小

滑动窗口协议E=W/(2a+1)

P:帧出错概率

停等ARQ协议E=(1-P)/(2a+1)

选择重发ARQ协议

若W>2a+1则E=1-P

若W<=2a+1则E=W(1-P)/(2a+1)

后退N帧ARQ协议

若W>2a+1则E=(1-P)/(1-P+NP)

若W<=2a+1则E=W(1-P)/(2a+1)(1-P+NP)

CSMA/CD常用计算公式

网络传播延迟=最大段长/信号传播速度

冲突窗口=网络传播延迟的两倍.(宽带为四倍)

最小帧长=2*(网络数据速率*最大段长/信号传播速度)

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

性能分析

吞吐率T(单位时间内实际传送的位数)

T=帧长/(网络段长/传播速度+帧长/网络数据速率)

网络利用率E

E=吞吐率/网络数据速率

以太网冲突时槽

T=2(电波传播时间+4个中继器的延时)+发送端的工作站延时+接收站延时

即T=2*(S/0.7C)+2*4Tr+2Tphy

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

S=网络跨距

0.7C=电波在铜缆的速度是光波在真空中的0.7倍光速

Tphy=发送站物理层时延

Tr=中继器延时

快速以太网跨距

S=0.35C(Lmin/R–2 Tphy-8Tr)

令牌环网

传输时延=数据传输率*(网段长度/传播速度)

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

存在环上的位数=传播延迟(5us/km)*发送介质长度*数据速率+中继器延迟

路由选择

包的发送=天数*24小时(86400秒)*每秒包的速率

IP地址及子网掩码计算

可分配的网络数=2网络号位数

网络中最大的主机数=2主机号位数-2例:10位主机号=210-2=1022

IP和网络号位数取子网掩码

例:IP:176.68.160.12网络位数:22

子网:ip->二进制->网络号全1,主机为0->子网前22位1,后为0=255.255.252.0

Vlsm复杂子网计算

Ip/子网编码

1.取网络号.求同一网络上的ip

例:112.10.200.0/21前21位->二进制->取前21位相同者(ip)/(子网)

2.路由汇聚

例:122.21.136.0/24和122.21.143.0/24判断前24位->二进制->取前24位相同者10001000 10001111

系统可靠性:

串联:R=R1*R2*....RX

并联:R=1-(1-R1)*(1-R2)*...(1-RX)

pcm编码

取样:最高频率*2

量化:位数=log2^级数

编码量化后转成二进制

海明码信息位:

k=冗余码

n=信息位

2^k-1>=n+k

数据通信基础

信道带宽

模拟信道W=最高频率f2–最低频率f1

数字信道为信道能够达到的最大数据速率

有噪声

香农理论C(极限数据速率b/s)=W(带宽)*log2(1+S/N(信噪比))

信噪比dB(分贝)=10*log10 S/N S/N=10^(dB/10)

无噪声

码元速率B=1/T秒(码元宽度)

尼奎斯特定理最大码元速率B=2*W(带宽)

一个码元的信息量n=log2 N(码元的种类数)

码元种类

数据速率R(b/s)=B(最大码元速率/波特位)*n(一个码元的信息量/比特位)=2W*log2 N

交换方式传输时间

链路延迟时间=链路数*每链路延迟时间

数据传输时间=数据总长度/数据传输率

中间结点延迟时间=中间结点数*每中间结点延迟时间

电路交换传输时间=链路建立时间+链路延迟时间+数据传输时间

报文交换传输时间=(链路延时时间+中间结点延迟时间+报文传送时间)*报文数

分组交换

数据报传输时间=(链路延时时间+中间结点延迟时间+分组传送时间)*分组数

虚电路传输时间=链路建立时间+(链路延时时间+中间结点延迟时间+分组传送时间)*分组数

信元交换传输时间=链路建立时间+(链路延时时间+中间结点延迟时间+分组传送时间)*信元数

差错控制

CRC计算

信息位(K)转生成多项式=K-1K(x)

例:K=1011001=7位–1=从6开始

=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

冗余位(R)转生成多项式=和上面一样

生成多项式转信息位(除数)=和上面一样,互转

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

原始报文后面增加“0”的位数和多项式的最高幂次值一样,生成校验码的位数和多项式的最高幂次值一样,计算CRC校验码,进行异或运算(相同=0,不同=1)

网络评价

网络时延=本地操作完成时间和网络操作完成时间之差

吞吐率计算

吞吐率=(报文长度*(1-误码率))/((报文长度/线速度)+报文间空闲时间

吞吐率估算

吞吐率=每个报文内用户数据占总数据量之比*(1–报文重传概率)*线速度

吞吐率=数据块数/(响应时间–存取时间)

响应时间=存取时间+(数据块处理/存取及传送时间*数据块数)

数据块处理/存取及传送时间=(响应时间–存取时间)/数据块数

有效资源利用率计算

有效利用率=实际吞吐率/理论吞吐率

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

组网技术

(adsl)计算文件传输时间

T=(文件大小/*换算成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 计算机网络求解

二进制表示8个不同等级很简单,就是三位二进制码就可以表示了。从000~111.分别表示8个等级。
奈奎斯特公式为:C = B * log2 N ( bps )
这里B是码元传输速率=2000码元/秒。
N=8.因为也表示8个等级。
所以答案=2000*log28=2000*3=6000b/s.