計算機網絡的性能指標

1. 速率

速率是指數據在網絡中傳送的速度，通常用比特率或數據率來表示，單位是b/s，或bit/s，即比特每秒，或者bps(bit per second)。

速率單位：1 Ybps = 10^24 bps(堯), 1 Zbps = 10^21 bps(澤), 1 Ebps = 10^18 bps(艾), 1 Pbps = 10^15 bps(拍), 1 Tbps = 10^12 bps(太), 1 Gbps = 10^9 bps(吉), 1 Mbps = 10^6 bps(兆), 1 kbps = 10^3 bps(千)

存儲單位：1MB = 2^20B, 1KB = 2^10B，1B = 8b

2. 帶寬

帶寬有兩種含義：

• 信號的帶寬，即信號的頻帶寬度，單位是Hz，表示信號中包含的頻率成分的多少，是信號的一個重要特性。
• 傳送數據的帶寬，即網絡的最高通信速率，單位是bps，表示單位時間內網絡中的數據量。

前者為頻域，后者為時域。

3. 吞吐量

吞吐量是單位時間內通過某個網絡(或信道、接口)的數據量，單位是bps。

吞吐量與帶寬有關，但不完全相同。帶寬是網絡的理論最高速率，而吞吐量是實際速率，受到網絡中其他因素的影響。例如，帶寬為100Mbps的網絡，如果網絡中只有一個用戶，那么吞吐量也是100Mbps，但如果網絡中有多個用戶，那么吞吐量就會小于100Mbps。

4. 時延和時延帶寬積

參考文章

5. 往返時間RTT

RTT(Round-Trip Time)是指發送端發送數據開始，到發送端收到來自接收端的確認(接收端收到數據后便立即發送確認)，總共經歷的時間。

RTT不包括數據發送時間，只包括從發送端發送數據開始，到發送端收到接收端確認這段時間。
$$\begin{gathered} 發送時間=\frac{數據長度}{發送速率} \\ 有效數據率=\frac{數據長度}{發送時間+RTT} \end{gathered}$$

6. 利用率

利用率是指某資源的繁忙程度，即該資源被利用的時間與總時間的比值。

利用率分為信道利用率和網絡利用率。

信道利用率：信道利用率是指信道有數據通過的時間與總時間的比值。

網絡利用率：網絡利用率是指網絡中有數據通過的時間與總時間的比值，它是信道利用率的加權平均值。

信道利用率并不是越大越好，因為信道利用率過大會導致數據包丟失率增大，從而降低網絡的吞吐量。因為當信道利用率過大時，數據包在傳輸過程中的時延也會增大，從而導致數據包在緩存中的存儲時間增加，從而增大了數據包丟失的概率。

空閑時的時延D與利用率U成反比。