【计算机网络（谢希仁）-读书笔记】1.6 计算机网络的性能

1.6.1 计算机网络的性能指标

1. 速率（一般指额定速率）
   1. 定义：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率/数据率/比特率
   2. b/s=bit/s=bps        kb/s       Mb/s     Gb/s       Tb/s
2. 带宽bandwidth
   1. 在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路的传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某点到另一点所能通过的“最高数据率”。
   2. 信号带宽指该信号所包含的各种不同频率成份所占的频率范围。
3. 吞吐量throughput
   1. 定义：表示在单位时间内通过某个网络（或信道，接口）的数据量。
   2. 吞吐量受额定速率和网络带宽的限制。
4. 时延delay/latency/延迟/或迟
   • 定义：数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。
   1. 发送时延transmission delay/传输时延
      1. 定义：主机或路由器发送数据帧所需要的时间
      2. 发生在机器内部的发送器中（一般就是发生在网络适配器中）
      3. 100MB的数据块，在带宽为1Mb/s的信道上连续发送，其发送时延是100*2^20*8/1000000=838.9s
   2. 传播时延propagation delay
      1. 定义：电磁波在信道中传播一定距离需要花费的时间。
      2. 发生在机器外部的传输信道媒体上
      3. 电磁波在光速3.0*10^5km/s，在铜线电缆中的传播速率2.3*10^5km/s，在光纤中的传播速率约为2.0*10^5km/s，1000km只要5ms
   3. 处理时延
      1. 定义：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。
   4. 排队时延
      1. 定义：分组在进入路由器在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理，在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发
   • 对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率，而不是传播速率。
   • ”光纤信道传输速率高“是指光纤信道发送速率很高，光纤信道的传播信道的传播速率实际比铜线的传播速率还要低。
5. 时延带宽积（以比特单位的链路长度）
1. 时延带宽积=传播时延*带宽
2. 某段链路的传播时延为20ms，带宽为10Mb/s，算出时延带宽积=20*10^-3*10*100000*=2*10^5 bit
6. 往返时间RTT
   • 定义：从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认所经历的时间。
7. 利用率
   1. 信道利用率
      • 定义：某信道有百分之几的时间是被利用的。
   2. 网络利用率
      • 定义：全网络的信道利用率的加权平均值。
   • 信道或网络利用率过高会产生非常大的时延D=D0/(1-U)

1.6.2 计算机网络的非性能特征

1. 费用
2. 质量
3. 标准化
4. 可靠性
5. 可扩展性和可升级性
6. 易于管理和维护