计算机网络性能指标
⏱️ 时延 (Delay)
- 定义
- 数据从网络的一端传送到另一端所需的总时间
- 组成要素
-
- 发送时延：节点将数据推向信道的时间
公式: 数据长度(bit) / 发送速率(bit/s)
示例: 80MB数据以100Mbps发送 = 0.8s
- 传播时延：电磁波传播时间
公式: 信道长度(m) / 电磁波速度(m/s)
介质: 铜线≈2.3×10⁵km/s, 光纤≈2.0×10⁵km/s
- 处理时延：路由器处理时间
- 排队时延：数据排队时间
- 总时延公式
- 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延
- 考试重点
- 通常只需计算发送时延和传播时延
📊 时延带宽积
- 定义
- 传播时延 × 带宽，单位比特(bit)
- 物理意义
- 链路中已发送但未到达接收端的最大比特数
- 类比理解
-
- 水管横截面积 = 带宽
- 水管长度 = 传播时延
- 水量 = 时延带宽积
- 应用场景
- 主要用于设计最短帧长
- 考试提示
- 常作为计算传播时延的中间步骤
🔄 往返时延 (RTT)
- 定义
- 从发送方发送完数据开始，到收到接收方确认的总时间
- 组成要素
-
- 数据传播时间 (t2)
- 接收方处理时间 (t3)
- 确认发送时间 (t4)
- 确认传播时间 (t5)
公式: RTT = t2 + t3 + t4 + t5
- 关键注意
- 计时起点是发送完成时刻，不是开始发送时刻
- 应用场景
-
- 游戏延迟 = 手机与服务器间的RTT
- 操作指令需要RTT时间才能得到反馈
📶 信道利用率
- 定义
- 信道有数据通过的时间占总时间的百分比
- 计算公式
- 有数据时间 / (有数据时间 + 无数据时间)
- 示例计算
-
- 传输20张10MB照片 = 200MB = 1600Mb
- 传输速率: 80Mbps
- 传输时间: 1600Mb/80Mbps = 20s
- 连接时长: 60s
- 利用率: 20s/60s ≈ 33.3%
- 优化原则
-
- 不能过低 → 浪费带宽资源
- 不能过高 → 导致网络拥塞
🔄 发送时延 vs 传播时延
- 发送时延 (传输时延)
-
- 节点将数据推向信道的时间
- 取决于: 数据大小和发送速率
- 公式: 数据长度(bit) / 发送速率(bit/s)
- 类比: 车辆排队上高速的时间
- 传播时延
-
- 电磁波在信道中传播的时间
- 取决于: 信道长度和介质
- 公式: 信道长度(m) / 电磁波速度(m/s)
- 类比: 车辆在高速行驶的时间
- 关键区别
-
- 计算方法和影响因素完全不同
- 考试中最常混淆的两个概念
5/5 张卡片