计算机网络的性能指标

首先理解什么是性能指标，什么是非性能指标？

如何评价一个计算机网络的性能好坏，则需要利用其性能指标来衡量，性能指标指的是大家公认的客观因素，如速率，速率越大计算机网络的性能越好，另外，如价格也是计算机网络的性能指标，但是这个指标不是客观因素，是主观的，有钱的人和没钱的人对于价格持有不同的观点。

计算机网络的五大性能指标

• 速率 speed
• 带宽 bandwidth
• 吞吐量 throughput
• 时延 delay
• 利用率 utilization

1. 速率

比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。

Bit 来源于 binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0。
速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等

速率往往是指额定速率或标称速率。

速率的常见表示单位

实际上，1K 等于 1024，只是约等于10³，同理 1M 等于 1024*1024，约等于10⁶。

2. 带宽

• 带宽(bandwidth) 信道上能达到的最高数据率，其单位与速率一致。
• 如常用的双绞线上标有数字“100Mb/s”，指的是该双绞线上能传送的最高数据率。再如我们家里安装电信宽带时，电信说8M的宽带，也是指理论上可以达到的最大速率。

3. 吞吐量

• 吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。
• 一个网络单位时间内能处理的分组数越多，性能越好。
• 例如高速公路的收费站一样，有的收费站一分钟能通过5辆车，而另外的收费站一分钟能过10辆车，很明显后者的处理能力更强。

4. 时延(delay 或 latency)

• 时延是指一个数据从网络的一端传送到另外一端所需的时间，时延由多个部分组成：
  发送时延、传播时延、处理时延、排队时延。

发送时延

发送时延 （传输时延） 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。

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。

传播时延

传播时延 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。

举例说明：
一个军队要通过一座桥，问总共需要多少时间？这个时间分成两个部分，第一部分是军队上桥的时间，就是我们的“发送时延”，从军队的队首踏上桥直到队尾踏上桥，这个时间应该是军队的长度除以军队上桥的速度；
第二部分是军队在桥上通行的时间，就是我们的“传播时延”，从军队的队尾上桥到队尾下桥，这个时间应该是桥的长度除以军队在桥上行军的速度。

处理时延

处理时延指的是主机或者中间节点（路由器）在收到分组后，从分组中提取数据或查找路由表所需要的时间。
这个时间与主机和中间节点的性能有关，没有办法精确计算。

排队时延

排队时延指的是分组在经过主机发送到网络中，或经过中间节点（路由器）进行存储转发时等待处理所需要的时间

数据经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延和排队时延之和

四种时延所产生的场景

从结点 A 向结点 B 发送数据

5. 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。
如8M的电信带宽，我们下载时的最高速率仅仅能达到几百Kb/s，利用率可能是10%左右。

计算机网络的非性能特征

• 费用
• 质量
• 标准化
• 可靠性
• 可扩展性和可升级性
• 易于管理和维护

这些因素仁者见仁智者见智，在衡量计算机网络性能时不是考虑的重点。