计算机网络的性能
七个指标：
- 速率
- 当提到网络的速率时，往往指的是额定速率或标称速率，而并非网络实际上运行的速率
- 比特是信息论中使用的信息量单位
- 速率指的是数据的传送速率，它也称为数据率或比特率
单位：
k = 10^3 M = 10^6 G = 10^9
T = 10^12 P = 10^15 E = 10^18
Z = 10^21 Y = 10^24
- 带宽
带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同，频率成分所占据的频率范围，表示某信道允许通过的信号频带范围就称为该信道的带宽 (或通频带)
在计算机网络中，带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力，因此网络带宽表示 在单位时间内网络中的某信道所能通过的”最高数据率”
前者为频域称谓，而后者为时域称谓，其本质是相同的。也就是说，一条通信链路的”带宽”越宽，其所能传输的”最高数据率”也越高。 - 吞吐量
表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的实际的数据量
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制，对1Gbit/s 的以太网，其实际的吞吐量可能也只有 100 Mbit/s ，或甚至更低，并没有达到其额定速率 - 时延：
时延(delay latency)是指数据(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。
它有时也称为延迟或迟延。- 发送时延 : 发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 因此发送时延也叫做传输时延
发送时延 = 数据帧长度/发送速率 - 传播时延 : 传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
传播时延 = 信道长度 / 电磁波在信道上的传输速率
电磁波在自由空间的传播速率是光速，即 3.0 X 10^5 km/s。
电磁波在网络传输媒体中的传 播速率比在自由空间要略低一些:在铜线电缆中的传播速率约为 3 X 10^5 km/ ，在光纤中的传播速率约为 2.0 X 10^5 km/ 。 - 处理时延 ：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理
- 排队时延 ： 分组在经过网络传输时，要经过许多路由器，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。这就产生了排队时延。
排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量。当网络的通信量很大时会发生队列溢出，使分组丢失，这相当于排队时延为无穷大。
- 发送时延 : 发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 因此发送时延也叫做传输时延
发送时延 & 传播时延 发送时延发生在机器内部的发送器中，与传输信道的长度(或信号传送的距离)没有任何关系。
但传播时延则发生在机器外 部的传输信道媒体上，而与信号的发送速率无关。信号传送的距离越远，传播时延就越大。
总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
关系：
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比特在链路上的传播速率。
荷载信息的电磁波在通信线路上的传播速率(这是光速的数 量级)取决于通信线路的介质材料，而与数据的发送速率并无关系。提高数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。
数据的发送速率的单位是每秒发送多少个比特，这是指在某个点或某个接口上的发送速率。
而传播速率的单位是每秒传播多少公里，是指在某一段传输线路上比特的传播速率
- 时延带宽积
时延带宽积=传播时延×带宽
eg:例如，设某段链路的传播时延为 20ms ，带宽为10Mb 的。
算出时延带宽积= 20 X 10^-3 X 10 x 10^6 = 2 x 10^5 bit
这就表明，若发送端连续发送数据，则在发送的第一个比特即将达到终点时，发送端就己经发送了 20 万个比特，而这 20 万个比特都正在链路上向前移动。
因此，链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度 - 往返时间RTT ：双向交互一次所需的时间。
- 利用率 ：
信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)。
完全空闲的信道的利用率是零。
网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值
D = D0 / 1-U
信道或网络的利用率过高会产生非常大的时延
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