计算机网络性能
速率
速率即数据率或数据传输速率或比特率(bit rate)
- 单位时间(s)传输的信息量(bit)
- 计算机网络中最重要的一个性能指标
- 单位:b/s(或bps)、kb/s、Mb/s、Gb/s
- k = 1 0 3 、 M = 1 0 6 、 G = 1 0 9 、 T = 1 0 12 k=10^3、M=10^6、G=10^9、T=10^{12}k=103、M=106、G=109、T=1012
b是指比特(bit)代表一个2进制位(值为0或1)
B是指字节(Byte)1个字节由8个比特组成
1 Byte = 8 bit
带宽
在通信或信号处理领域,带宽指信号具有的频带宽度,即最高频率与最低频率之差,单位是赫兹(Hz)
在计算机网络领域,带宽是指数字信道所能传送的‘’最高数据率‘’,单位:b/s(bps)
单位:kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s
1Mbps/s=1024kbps/s=1024Kb÷8/s=128KB/s
KB,Kb单位换算,网络带宽中的Kbps和KB/s到底是什么意思? - 望穿秋水 - 博客园 (cnblogs.com)
延迟/时延
分组交换为什么会发生丢包和时延?
分组在路由器缓存中排队
- 节点处理延迟:分组的到达速率超出输出链路的容量
- 排队延迟:分组排队,链路中正在传输其他数据,等待输出链路可用
四种分组延迟
d p r o c : 节 点 处 理 延 迟 d_{proc}:节点处理延迟dproc:节点处理延迟
- 差错检测
- 确定输出链路
- 通常<msec
d q u e u e : 排 队 延 迟 d_{queue}:排队延迟dqueue:排队延迟
- 等待输出链路可用
- 取决于路由器拥塞程度
d t r a n s : 传 输 延 迟 = L / R d_{trans}:传输延迟 = L/Rdtrans:传输延迟=L/R
- L:分组长度(bits)
- R:链路带宽(bps)
d p r o p : 传 播 延 迟 = d / s d_{prop}:传播延迟 = d/sdprop:传播延迟=d/s
- d:物理链路长度
- s:信号传播速度(~2*10^8(m/sec))
时延带宽积
分组丢失(丢包)
吞吐量/率
计算机网络体系结构
概述
计算机网络体系结构是分层结构,按功能分层,每层遵循某个/些网络协议完成本层功能。
OSI参考模型
理论成功,市场失败
7层(功能),每层完成特定的功能
实线是数据流动方向
对等层之间遵循相应的网络传输协议
最顶层是应用层,最底层是物理层
假如主机A要向主机B发送数据:在主机A上数据由应用层到物理层逐层封装,通过传输介质到达中间系统(路由器);在路由器上数据由物理层到网络层逐层解析,明确传输方向后,数据又由网络层到物理层逐层封装,通过传输介质到达主机B;在主机B上数据由物理层到应用层逐层解析。
物理层
物理层定义了:
- 接口特性
- 机械特性、电气特性、功能特性、规程特性
- 比特编码规则
- 数据传输速率
- 比特发送与接受的同步
- 时钟同步
- 传输模式
- 单工模式(Simplex):数据只能单向传输(例如:电视信号)
- 半双工(half-duplex):数据可以双向传输,但不能同时进行(对讲机)
- 全双工(full- duplex):数据可以同时双向传输
数据链路层
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层
TCP/IP参考模型
计算机网络发展历史