我們家中的網(wǎng)絡，為什么會有卡頓的現(xiàn)象。其實就是下面的性能指標所影響的。

計算機網(wǎng)絡的性能指標

性能指標從不同的方面來度量計算機網(wǎng)絡的性能。以下面7個性能指標為準。

速率

帶寬

吞吐量

時延

處理時延

排隊時延

時延帶寬積

往返時延RTT

利用率

速率

我們都知道，計算機發(fā)送的信號都是數(shù)字形式的。（比特）bit 意思是一個“二進制數(shù)字”，因此一個比特就是二進制數(shù)字的一個1或0。網(wǎng)絡技術中的速率指的是數(shù)據(jù)的傳送速率，也稱為數(shù)據(jù)率或比特率。單位（bit/s）。

速率是計算機網(wǎng)絡中最重要的一個性能指標。速率表示單位時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量表示為速率。而且我們通常從ISP網(wǎng)絡服務提供商那邊聽到的速率都是指額定速率或標準速率。其真實的信道里是達不到真實的傳輸速度的，因為真實的速率還受到，信道中的極限容量所限制。并且和帶寬也有一定的影響。

帶寬

帶寬其實是有兩種不同的意義。

（1）帶寬表示某信號具有的頻帶寬度。表示信號在信道中表示各種不同頻率的成分，其不同頻率范圍的信號表示不同的通信信號。例如在傳統(tǒng)的電話信號上的標準是3.1kHz(從300Hz到3.4kHz，即話音的主要成分的頻率范圍)。所以從某種意義上來說帶寬的單位是赫（或千赫，兆赫，吉赫等）。

（2）在計算機網(wǎng)絡中，帶寬用來表示網(wǎng)絡中某通道傳送數(shù)據(jù)的能力，因此網(wǎng)絡帶寬表示在單位時間內(nèi)網(wǎng)絡中的某信道所能通過的"最高數(shù)據(jù)率"。在這里的帶寬的單位就是數(shù)據(jù)率的單位bit/s,是“比特每秒”。

因此不管是頻帶寬度還是最高數(shù)據(jù)率也好，也就是說，一條通信鏈路的“帶寬”越寬，其所能傳輸?shù)摹白罡邤?shù)據(jù)率”也就越高。

吞吐量

吞吐量表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡（或信道，接口）的實際數(shù)據(jù)量。吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實世界中的網(wǎng)絡的一種測量，以便知道實際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過網(wǎng)絡。顯然吞吐量受網(wǎng)絡帶寬或網(wǎng)絡額定速率是限制。

例如對一個1Gbit/s的以太網(wǎng)，我們說的是額定速率是1Gbit/s,那么這個值也是該以太網(wǎng)的吞吐量的絕對上限值。因此，對1Gbit/s的以太網(wǎng)，其實際的吞吐量可能只有100Mbit/s,有可能更低，并沒有達到額定速率。所以所有時吞吐量可以用每秒傳送的字節(jié)數(shù)或幀數(shù)來表示。

時延

時延是指數(shù)據(jù)（一個報文或分組，甚至比特）從網(wǎng)絡（或鏈路）的一端傳送到另一端所需的時間。時延在計算機網(wǎng)絡中也是一個比較重要的性能指標，它決定了你瀏覽網(wǎng)頁的等待時間。有時我們也稱為延遲或遲延。

其實在網(wǎng)絡中，時延是由以下的幾個不同部分組成的。

發(fā)送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延=總時延

（1）發(fā)送時延：是主機或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時間，也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特開始算起，到該幀的最后的一個比特發(fā)送完畢所需要的時間。因此發(fā)送時延也稱為傳輸時延。

發(fā)送時延的計算公式：

發(fā)送時延=數(shù)據(jù)幀長度（bit）/ 發(fā)送速率（bit/s）

(2)傳播時延：是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。

傳播時延的計算公式是：

傳播時延=信道長度（m）/ 電磁波在信道上的傳播速率（m/s）

電磁波在自由空間的傳播速率是光速，即3.0 x 10 5次方 km/s。那么電磁波在網(wǎng)路傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間中要低一些：在銅線中的傳播速度是：2.3 x 10 5次方 km/s。從兩個時延我們就能知道，發(fā)送時延是存在于機器內(nèi)部的，而傳播時延是存在于傳輸介質(zhì)中的，這個與傳輸信道的長度沒有關系，與信號的發(fā)送速率也沒有關系。信號傳送的距離越遠，傳播時延就越大。

（3）處理時延：主機和路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理，例如要分析分組的首部、從分組中提取數(shù)據(jù)部分、進行差錯檢驗或查找轉(zhuǎn)發(fā)表等，這就是處理時延產(chǎn)生的原因。

（4）排隊時延：分組在經(jīng)過網(wǎng)絡傳輸時，要經(jīng)過許多路由器。但是路由器要處理每個分組，處理不過來的分組就會在輸入列表中排隊等待處理。并且在路由器確定轉(zhuǎn)發(fā)接口后，還要在輸出列表中排隊等待轉(zhuǎn)發(fā)。這就產(chǎn)生了排隊時延。 而排隊時延的長短取決于網(wǎng)絡當時的通信量。而當網(wǎng)絡中的通信量很大時，就會處理不過來，就會出現(xiàn)隊列溢出，使分組丟失，那么這時排隊時延就是無窮大的。

幾種時延產(chǎn)生的地方不一樣

因此，在這里我們知道了總時延是這些時延的總合，所以我們在考慮家里的時延時，就不能單單只是在傳輸時延中進行考慮。但是我們僅僅提高數(shù)據(jù)的發(fā)送率而不是比特在鏈路上的傳播速率。其荷載信息的電磁波在通信線路上的傳播速率取決于通信線路的介質(zhì)材料，而與數(shù)據(jù)的發(fā)送速率并無關系。提高數(shù)據(jù)的發(fā)送速率只是減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時延。

時延帶寬積：

時延帶寬積=傳播時延 x 帶寬

所以說，管道中的比特數(shù)表示從發(fā)送端發(fā)出但尚未到達接收端的比特數(shù)。對于一條正在傳送數(shù)據(jù)的鏈路，只有代表鏈路的管道都充滿比特時，鏈路才等到最充分的利用。

往返時間RTT

在互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)的傳輸不是單項的，而是互相的。所以我們需要知道一次數(shù)據(jù)的往返時間是多久，就好確定出信息傳輸?shù)臅r間。在往返時間中我們要把每個節(jié)點的處理時延、排隊時延、以及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時的發(fā)送時延，都要考慮進去。

發(fā)送時間=數(shù)據(jù)長度/發(fā)送速率

利用率

利用率分為信道利用率和網(wǎng)絡利用率。

信道利用率：信道有百分之幾的時間是被利用的（有數(shù)據(jù)通過），空閑信道的利用率為零。

網(wǎng)絡利用率：全網(wǎng)絡的信道利用率的加權平均值。

信道利用率并非是越高越好，根據(jù)排隊論的理論，當某信道的利用率增大時，該信道引起的時延也就迅速增加。

這里可以想象成公路上車流量很大時，某些地方就會出現(xiàn)擁堵，因此 行車需要的時間就會增加。

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