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  • 时延带宽积

    2020-10-19 12:38:31
    把链路上的传播时延和带宽相称,就会得到时延带宽积。 这个指标可以计算通信线路上有多少比特

    把链路上的传播时延和带宽相称,就会得到时延带宽积。

    这个指标可以计算通信线路上有多少比特

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  • 计算机网络——时延 ...1.什么是时延?? 时延(delay或latency)是指数据(报文、分组、比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间...发送时延计算公式: 由发送时延的公式可以看出,对于一定的网络,发送

    计算机网络——时延、时延带宽积、往返时间、利用率

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    1.时延

    时延(delay或latency)是指数据(报文、分组、比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。

    时延的组成

    总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延
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    1. 发送时延(传输时延)
      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。
      发送时延的计算公式:
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      由发送时延的公式可以看出,对于一定的网络,发送时延并非是固定不变的,而是与发送帧长成正比,与发送速率成反比。
      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。

    2. 传播时延
      电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。取决于电磁波传播速度链路长度

    传播时延的计算公式:
    在这里插入图片描述
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    电磁波在自由空间的传播速率是光速,即3.0✖105 km/s。电磁波在网络传输媒体中的传输速率比在自由空间要略低一些。传播时延发生在机器外部的传输信道媒体上,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。

    1. 排队时延
      等待输出/输入链路可用。
      分组在经过网络传输时,要经过许多路由器。但分组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。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。当网络通信很大时会发生队列溢出,使分组丢失,相当于排队时延无穷大。

    2. 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,例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验。


    2.时延带宽积

    时延带宽积(bit) = 传播时延(s) ✖ 带宽(bit/s)

    时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度,即“某段链路现在有多少比特”。
    在这里插入图片描述


    3.往返时间RTT(Round-Trip Time)

    从发送方发送数据开始,到发送方收到接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认),总共经历的时延。
    RTT越大,在收到确认之前,可以发送的数据越多。


    4.利用率

    利用率分为信道利用率和网络利用率。
    信道利用率:信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过),空闲信道的利用率为零。
    在这里插入图片描述

    网络利用率:全网络的信道利用率的加权平均值

    信道利用率并非是越高越好,根据排队论的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的时延也就迅速增加。
    这里可以想象成公路上车流量很大时,某些地方就会出现拥堵,因此 行车需要的时间就会增加。
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  • 速率、带宽、吞吐量都是计算机网络的性能指标 速率 在计算机中计算机发送的信号都是以数字信号的形式发送的,比特是计算机中数据量的一个单位,在数据传输的过程中,是一个比特一个比特的进入信道,速率就是指在...

    速率、带宽、吞吐量都是计算机网络的性能指标

    速率

    在计算机中计算机发送的信号都是以数字信号的形式发送的,比特是计算机中数据量的一个单位,在数据传输的过程中,是一个比特一个比特的进入信道,速率就是指在计算机网络中,主机在数字信道上传送数据位数的速率。
    速率也称为数据率、数据传输率、比特率(实际的传输速率)。
    速率的单位:b/s , kb/s, Mb/s, Gb/s , Tb/s
    例如:10b/s,就相当于发送端一秒钟可以发送10位比特
    在这里插入图片描述
    速率与存储容量要分清

    带宽

    带宽用来表示网络的通信线路传输数据的能力,通常是指单位时间内,从网络的某一点到另一点所能通过的最高数据率,单位为比特每秒,b/s , kb/s, Mb/s, Gb/s , Tb/s 。
    带宽网络设备所支持的最高传输速度(理论上的最大速率)。
    带宽越大产生的信号越快,但不会影响信号传输的速度。
    带宽=1Mb/s时,主机在1us内可以想链路中传输1个信号,带宽=2Mb/s时,主机在1us内可以主机传输2个信号,但是所产生的信号在同一个链路中的传输速率一样。

    吞吐量

    单位之间内通过某个网络、信道、接口的数据量。单位b/s , kb/s, Mb/s, Gb/s , Tb/s 。所有信道加一块每秒能通过的速率。

    速率、带宽、吞吐量之间的区别

    我们在办理网线的时候,工作人员总会说,我们这个网线为100Mb/s,但是我们在实际使用的时候发现,网速怎么也到不了100Mb/s。这是由于那些工作人员说的是网络的带宽为100Mb/s(理论速率)。
    100Mb/s指的是每秒可以传输10^8个比特位,但是我们实际使用中是按照字节进行计算,1字节=8比特。所以我们最大能使用的网速为100/8MB/s = 12.5MB/s,但是由于网络的不稳定,我们使用的网络速度根本没有理论中的12.5MB/s,实际是速率。
    当我们将该网线接入一个路由器下,我们使用多个设备连接该路由器,每秒通过该路由器的速率总和就是吞吐量。

    时延

    指数据从网络的一端传输到另一端所需要的时间,也称为延迟,单位为s。
    我们一般在打游戏的时候,遇到卡顿的情况,就是数据在传输的过程中的时延。

    时延分为4部分

    • 发送时延:从发送分组的第一个比特开始,到发送完分组的最后一个比特之间所有的时间。
      例如:一个主机想要给信道上传输20个比特的数据,从它开始给信道上传输的第一个比特位开始算起,到它传输完毕所需要的时间。
      发送时延与数据长度与带宽有关。发送时延 = 数据长度/信道带宽。
    • 传播时延:信号在信道上传播一定距离所需要的时间。取决于信号的传播速度与信道的长度。
      传播时延 = 信道长度/传播速度
    • 排队时延:等待输出/输入信道能够使用所需要的时间。
    • 处理时延:查看信号是否出错,以及找到信号所需要传输的位置。
      例如:在路由器中,一个信号传输过来,发现路由器现在没有空闲,所以该信号就陷入等待,等待的时间就是等待时延。
      当路由器可以发送该信号时,会对该信号进行简单的判断,判断该信号在传输的过程中是否出现错误,同时也会找给信号要发送的位置。(处理时延)

    时延带宽积

    时延带宽积 = 传播时延 * 带宽。单位为bit。
    是一个描述信息量的性能属性。

    往返时延RTT

    从发送方发送数据开始,到接收方收到数据后的确认,总经历的时延。
    发送方因为担心接收方没有收到自己发送的信息,所以会一直发送信息,当接收方收到信息后,需要告诉发送方自己收到信息,当发送方收到接收方的信息后,才会停止发送信息。

    RTT越大,在收到确认之前,可以发送的数据就越多。
    RTT往返时延 = 2*传播时延。

    利用率

    • 信道利用率
      有数据通过的时间/数据总时间

    • 网络利用率:信道利用率加权取平均值。

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  • 时延带宽积​ CPU时钟周期、CPU主频、CPI​ CPU执行时间​ IPS\FLOPS​ ​ 速率 数据通路带宽 吞吐量 时延:发送、传播、排队、处理 RTT 时延带宽积 CPU时钟周期、CPU主频、CPI CPU执行时间 ...

    目录

    速率 

    数据通路带宽​​

    吞吐量​

    时延:发送、传播、排队、处理​

    RTT​

    时延带宽积​

    CPU时钟周期、CPU主频、CPI​

    CPU执行时间​

    IPS\FLOPS​


    速率 

    数据通路带宽

    吞吐量

    时延:发送、传播、排队、处理

    RTT

    时延带宽积

    利用率 

    CPU时钟周期、CPU主频、CPI

    CPU执行时间

    IPS\FLOPS




     

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    2021-01-08 08:10:32
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