计算机网络的性能

使用一台网卡为100Mbps的主机，看电影和下载文件，其中看电影占用了2Mbps，下载占用了6Mbps

单位

需要区分两个单位，一个是b/s，另一个是bps。前者是用byte来进行计算的，后者是用bits进行计算，因此1MB/s=8Mbps

速率

连接在计算机网络上的主机在一个数字信道上传送数据位数的速率。一个数字信道是指从一个接收端到一个发送端，在上述例子中看电影和下载文件就是两个数字信道

带宽

数字信道所能传输的最高速度，在上述例子中100Mbps即为该主机网卡的带宽

吞吐量

在单位时间内通过某个网络的数据量，在上述例子中此时的吞吐量为8Mbps

时延

总时延 = 排队时延 + 处理时延 + 传输时延 + 传播时延

1. 处理时延：检查分组首部和决定该分组导向哪条出链路所需的时间。此外还包含其他因素，如检查bit级别的差错所需的时间（该差错出现在从上游节点向路由器A传输这些分组比特的过程中）。高速路由器的处理时延通常是微秒或更低的数量级。在这种节点处理之后，路由器将该分组引向通往路由器B链路之前的队列。

2. 排队时延：当前数据包等待前面数据包传输完毕所需要的时间。如果该队列是空的，并且当前没有其他分组正在传输，则该分组的排队时延为0。而如果网络流量很大，并且许多其他分组也在等待传输，则分组的排队时延会比较长，在网络流量强度很大时，输出队列甚至会发生溢出，分组会被丢弃（即丢包）。实际的排队时延可能是毫秒到微秒量级。

3. 传输时延：路由器将数据包的所有比特传输（推）向链路所需要的时间，也即数据包从路由器转变到链路上的时间消耗。传输时延等于数据包长度除以链路传输速率。实际的传输时延通常在毫秒到微妙量级。

4. 传播时延：数据包从路由器一端传输到另一端所需要的时间。该数据以链路的传播速率传播，链路的传播速率则取决于所使用的物理媒体（即光纤、双绞铜线等）。而传播时延则是两台路由器之间的距离除以链路传播速率。（在广域网中，传播时延为毫秒量级。）

时延带宽积

定义：传播时延*带宽
意义：一条链路所能承载的数据量

往返时间

从发送方发送数据到收到来自接收方的确认所耗费的时间
可用ping来看

利用率

1. 信道利用率U：
   $$\frac{有数据通过时间}{(有+无)数据通过的时间}$$
2. 网络利用率D：
   $$D=\frac{D_0(网络空闲时的时延)}{1-U}$$
   需注意的是，时延D随着利用率U的增长呈指数型增长，可类比于马路利用率和堵车时间

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参考：

1. https://blog.youkuaiyun.com/u011228842/article/details/91898126
2. https://www.bilibili.com/video/av23124815?p=7