计算机网络—评价网络的性能指标.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复习,因特网的组成：边缘部分,+,核心部分,边缘部分（,C/S,、,P2P,）,核心部分（电路交换和分组交换）,计算机网络在我国的发展,计算机网络的分类,按作用范围进行分类,按使用者进行分类,1,1.6,计算机网络的性能,1.,速率（网速）,比特,（,bit,）是计算机中数据量的最小单位,来源于,binary digit,，意思是一个,“,二进制数字,”,，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),是连接在计算机网络中上的主机在数字信道上传送数据的速率,单位是,b/s,，或,kb/s,Mb/s,Gb/s,，,Tb/s,2,常用单位,千比每秒，即,kb/s,（,10,3,b/s,）,兆比每秒，即,Mb/s,（,10,6,b/s,）,吉比每秒，即,Gb/s,（,10,9,b/s,）,太比每秒，即,Tb/s,（,10,12,b/s,）,3,区分：b/s与B/s,计算机网络中，以,比特（,bit,）,为单位进行数据传输，因此描述网速的单位为,b/s,计算机中，以,字节（,Byte,）,为单位描述数据，因此计算机传输数据的速率单位为,B/s,其中,1Byte=8bit,4,2.,带宽,模拟传输网（电话网）：,信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。,数字传输网（计算机网络）：,在计算机网络中，,“,带宽,”,是数字信道所能传送的,“,最高数据率,”,的同义语，单位是,“,比特每秒,”,，或,b/s(bit/s),。,5,一般家庭上网用户带宽为,2M,、,4M,2M,指的是,2Mb/s,，相当于,2M/8=250kB/s,4M,指的是,4Mb/s,，相当于,4M/8=500kB/s,但实际网速达不到最大值。,带宽和网速的关系：,带宽是网速允许的最大值,。,6,3.,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。,吞吐量经常用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道有多少数据量通过了网络。,最大吞吐量,=,带宽*时间,7,1 0 1 1 0 0 1,发送器,队列,在链路上产生,传播时延,结点,在发送器产生传输时延,(,即发送时延,),在发送节点中产生,处理时延和排队时延,数据,链路,时延：数据从网络的一端传送到另一端所需的时间,4.,时延,(delay,或,latency),8,发送时延：,数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。,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。,传播时延,=,信道长度（,米,）,信号在信道上的传播速率（,米,/,秒,）,发送时延,=,数据块长度（,比特,）,信道带宽（,比特,/,秒,）,9,处理时延：,为存储转发进行处理所花费的时间。,排队时延：,结点缓存队列中分组,排队,所经历的时延，取决于网络中,当时的通信量,。,10,总时延,=,发送时延,+,传播时延,+,处理时延,+,排队时延,往返时延：从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认经历的时间。,往返时延,=2,*总时延,11,思考题,收发两端之间的传输距离为,1000km,，信号在媒体上的传播速率为,2*10,8,m/s,。试问以下情况的发送时延和传播时延。,数据长度为,10,7,比特，数据发送速率为,100kb/s,数据长度为,10,3,比特，数据发送速率为,1Gb/s,通过计算，能够得出什么结论？,12,5.,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,信道利用率并非越高越好,网络利用率,是全网络的信道利用率的加权平均值。,13,时延与网络利用率的关系,根据排队论的理论，当信道的利用率增大时，该信道引起的时延迅速增加。,若令,D,0,表示网络空闲时的时延，,D,表示网络当前的时延。在适当的假定条件下，可以用下面的简单公式表示,D,和,D,0,之间的关系：,U,是网络的利用率，数值在,0,到,1,之间。,14,时延,D,利用率,U,1,0,D,0,时延,急剧,增大,假定网络的利用率到达了,90%,，请估算现在的网络时延是它的最小值多少倍？,15,小结,影响网络的性能指标主要有：,发送的速度（动力足）,传输的速度（路况好）,传输介质的长度（距离短）,16,练习1,判断下面结论的正误，并给出解析。,带宽为,1Mb/s,的网络比带宽为,1kb/s,的网络的比特流在网络中的传播速率高得多。,带宽为,1Mb/s,的网络比带宽为,1kb/s,的网络数据传输效率高得多。,17,练习2,计算下列情况的总时延,在通路上配置一个存储转发交换机的,10Mb/s,的以太网，分组大小是,5000,位，假定每条链路的传播时延是,10s,，并且交换机在接收完分组后立即转发（没有处理时延）。,和上述情况相同，但有,3,个交换机。,18,练习题,请比较电路交换和分组交换。,要传送的报文共,x,（,bit,）。从源点到终点共经过,k,段链路，每段链路的传播时延为,d,（,s,），数据率为,b,（,b/s,）。,在电路交换时电路的建立时间为,s,（,s,）。在分组交换时分组长度为,p,（,bit,），且各结点的排队等待时间可忽略不计。,问：在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换要小？（提示：,k,段链路有几个结点）,19,在分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为,x,和（,p+h,）,bit,，其中,p,为分组的数据部分的长度，而,h,为每个分组所带的控制信息固定长度，与,p,的大小无关。通信的两端共经过,k,段链路。链路的数据率为,b,（,b/s,），传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。,若使总时延为最小，问分组的数据部分长度,p,应为多大？,20,练习题,请比较电路交换和分组交换。,要传送的报文共,x,（,bit,）。从源点到终点共经过,k,段链路，每段链路的传播时延为,d,（,s,），数据率为,b,（,b/s,）。,在电路交换时电路的建立时间为,s,（,s,）。在分组交换时分组长度为,p,（,bit,），且各结点的排队等待时间可忽略不计。,问：在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换要小？（提示：,k,段链路有几个结点）,21,在分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为,x,和（,p+h,）,bit,，其中,p,为分组的数据部分的长度，而,h,为每个分组所带的控制信息固定长度，与,p,的大小无关。通信的两端共经过,k,段链路。链路的数据率为,b,（,b/s,），传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。,若使总时延为最小，问分组的数据部分长度,p,应为多大？,22,