下面希賽小編為大家整理的軟考程序員考點計算機網絡之性能，希望能幫助學友們。具體內容如下：

計算機網絡的性能

計算機網絡的性能一般是指它的幾個重要的性能指標。但除了這些重要的性能指標外，還有一些非性能特征，它們對計算機網絡的性能也有很大的影響。

1．計算機網絡的性能指標

性能指標從不同的方面來度量計算機網絡的性能。

(1)速率

計算機發送出的信號都是數字形式的。比特是計算機中數據量的單位，也是信息論中使用的信息量的單位。英文字bit來源于binary digit，意思是一個“二進制數字”，因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0。網絡技術中的速率指的是連接在計算機網絡上的主機在數字信道上傳送數據的速率，它也稱為數據率(data rate)或比特率(bit rate)。速率是計算機網絡中最重要的一個性能指標。速率的單位是bit/s(比特每秒)(即bit per second)。現在人們常用更簡單的并且是很不嚴格的記法來描述網絡的速率，如100M以太網，它省略了單位中的bit/s，意思是速率為100Mbit/s的以太網。

(2)帶寬

“帶寬”有以下兩種不同的意義。

①帶寬本來是指某個信號具有的頻帶寬度。信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所占據的頻率范圍。例如，在傳統的通信線路上傳送的電話信號的標準帶寬是3.1kHz(從300Hz到3.4kHz，即話音的主要成分的頻率范圍)。這種意義的帶寬的單位是赫(或千赫，兆赫，吉赫等)。

②在計算機網絡中，帶寬用來表示網絡的通信線路所能傳送數據的能力，因此網絡帶寬表示在單位時間內從網絡中的某一點到另一點所能通過的“較高數據率”。這里一般說到的“帶寬”就是指這個意思。這種意義的帶寬的單位是“比特每秒”，記為bit/s。

(3)吞吐量

吞吐量表示在單位時間內通過某個網絡(或信道、接口)的數據量。吞吐量更經常地用于對現實世界中的網絡的一種測量，以便知道實際上到底有多少數據量能夠通過網絡。顯然，吞吐量受網絡的帶寬或網絡的額定速率的限制。例如，對于一個100Mbit/s的以太網，其額定速率是100Mbit/s，那么這個數值也是該以太網的吞吐量的絕對上限值。因此，對100Mbit/s的以太網，其典型的吞吐量可能也只有70Mbit/s。有時吞吐量還可用每秒傳送的字節數或幀數來表示。

(4)時延

時延是指數據(一個報文或分組，甚至比特)從網絡(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。時延是個很重要的性能指標，它有時也稱為延遲或遲延。網絡中的時延是由以下幾個不同的部分組成的。

①發送時延。

發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間，也就是從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發送完畢所需的時間。

因此發送時延也叫做傳輸時延。發送時延的計算公式是：

發送時延=數據幀長度(bit/s)/信道帶寬(bit/s)

由此可見，對于一定的網絡，發送時延并非固定不變，而是與發送的幀長(單位是比特)成正比，與信道帶寬成反比。

②傳播時延。

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3.0×10km/s。電磁波在網絡傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間要略低一些。

③處理時延。

主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理，例如分析分組的首部，從分組中提取數據部分，進行差錯檢驗或查找適當的路由等，這就產生了處理時延。

④排隊時延。

分組在經過網絡傳輸時，要經過許多的路由器。但分組在進入路由器后要先在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器確定了轉發接口后，還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊時延。

這樣，數據在網絡中經歷的總時延就是以上四種時延之和：

總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延

(5)時延帶寬積

把以上討論的網絡性能的兩個度量—傳播時延和帶寬相乘，就得到另一個很有用的度量：傳播時延帶寬積，即時延帶寬積=傳播時延×帶寬。

(6)往返時間(RTT)

在計算機網絡中，往返時間也是一個重要的性能指標，它表示從發送方發送數據開始，到發送方收到來自接收方的確認(接受方收到數據后便立即發送確認)總共經歷的時間。

當使用衛星通信時，往返時間(RTT)相對較長。

(7)利用率

利用率有信道利用率和網絡利用率兩種。信道利用率指某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)，完全空閑的信道的利用率是零。網絡利用率是全網絡的信道利用率的加權平均值。

2．計算機網絡的非性能特征

這些非性能特征與前面介紹的性能指標有很大的關系。

(1)費用

即網絡的價格(包括設計和實現的費用)。網絡的性能與其價格密切相關。一般說來，網絡的速率越高，其價格也越高。

(2)質量

網絡的質量取決于網絡中所有構件的質量，以及這些構件是怎樣組成網絡的。網絡的質量影響到很多方面，如網絡的可靠性、網絡管理的簡易性，以及網絡的一些性能。但網絡的性能與網絡的質量并不是一回事，例如，有些性能也還可以的網絡，運行一段時間后就出現了故障，變得無法再繼續工作，說明其質量不好。高質量的網絡往往價格也較高。

(3)標準化

網絡的硬件和軟件的設計既可以按照通用的國際標準，也可以遵循特定的專用網絡標準。最好采用國際標準的設計，這樣可以得到更好的互操作性，更易于升級換代和維修，也更容易得到技術上的支持。

(4)可靠性

可靠性與網絡的質量和性能都有密切關系。速率更高的網絡，其可靠性不一定會更差。但速率更高的網絡要可靠地運行，則往往更加困難，同時所需的費用也會較高。

(5)可擴展性和可升級性

網絡在構造時就應當考慮到今后可能會需要擴展(即規模擴大)和升級(即性能和版本的提高)。網絡的性能越高，其擴展費用往往也越高，難度也會相應增加。

(6)易于管理和維護

網絡如果沒有良好的管理和維護，就很難達到和保持所設計的性能。

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總結

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