跳转至

计算机网络

层次模型

7 layers & 4 layers

性能衡量指标

带宽(Bandwidth)。 本来表示通信线路允许通过的信号频带范围,单位是赫兹(Hz)。而在计算机网络中,带宽表示网络的通信线路所能传送数据的能力,是数字信道所能传送的 " 最高数据传输速率 " 的同义语,单位是比特/秒(b/s)。

吞吐量(Throughput)。指单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量受网络带宽或网络额定速率的限制。单位也是比特/秒(b/s)。

Throughput 是指网络中主机(server 和 client)之间的 实际 数据传输速率,即单位时间内实际传输的数据量,常用的单位有 Kbps,Mbps。而 Bandwidth 是指网络的 最大 数据传输速率,常用单位也是 Kbps,Mbps。

时延(Delay)。指数据(一个报文或分组)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需要的总时间。它由 4 部分构成∶发送时延、传播时延、处理时延和排队时延。

  • 发送时延 propagation delay。结点将分组的所有比特推向(传输)链路所需的时间,即从发送分组的第一个比特算起,到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间,因此也称传输时延。计算公式为\(\(发送时延=分组长度/信道宽度\)\),其中信道宽度是指 信道的最大数据传输速率 maximum data transmission rate
  • 传播时延 propagation delay。电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间,即一个比特从链路的一端传播到另一端所需的时间。计算公式为\(\(传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率\)\)
  • 处理时延。数据在交换结点为存储转发而进行的一些必要的处理所花费的时间。例如,分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验或查找适当的路由等。
  • 排队时延。分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。路由器确定转发端口后,还要在输出队列中排队等待转发,这就产生了排队时延。\(\(总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延\)\)。不过后两者一般不考虑。
  • 时延带宽积。发送端发送的第一个 bit 即将到达终点的时候,发送端已经发送了多少个 bit。
  • 往返时延(Round Trip Time,RTT)。指从发送端发送数据开始,到发送端收到 来自接收端的确认,总共经历的时延。如果我们假设接收端在收到数据之后立即发送确认并忽略确认帧的长度的话,\(\(RTT=发送时延+传播时延×2\)\)
    信道利用率(Channel Utilization)。指出某一信道有百分之多少的时间是有数据通过的,即信道利用率 = 有数据通过时间/(有 + 无)数据通过时间。一般来说,如果是需要确认的话,可以用下面的公式计算 \(\(信道利用率=\frac{发送时延}{发送时延+往返传输时延}​\)\)