计算机网络精讲day2———计算机网络的性能指标（下）

性能指标5：时延带宽积

时延带宽积=传播时延*带宽

这里要注意是传播时延不是发送时延

重点：管道法解析时延带宽积

我们以一个圆柱形管道来代表链路，管道的长度是链路的传播时延（以时间作为单位单位表示链路长度），而管道的截面积是链路的带宽，那么时延带宽积就表示这个管道的体积，表示这样的链路可以容纳多少个比特，我们从量纲的角度考虑，时延的单位是秒，带宽的单位是比特每秒，两者相乘的量纲就是比特也就是时延带宽积的单位，我们假设链路的传播时延是20ms，带宽为10Mbit/s，则可以算出

时延带宽积=20乘pow(10,-3)乘10乘pow(10,6)=2乘pow(10,5)
注意统一成秒计算

这就表明，若发送端连续发送数据，则在发送的第一个比特即将到达终点时，发送端就已经发送了20万个比特，而这20万个比特都在链路上向前移动，因此链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度

可以看出管道中的比特数表示从发送端发出但尚未到达接收端的比特数，对于一条正在传送数据的链路，只有在代表链路的管道都充满比特时，链路才能得到最充分的利用

性能指标6：往返时间RTT

指的是发送方至少要经过多少这样的时间，才能知道自己所发送的数据是否被对方接收了

我们假设A向B发送数据，如果数据长度是100MB，发送速率是100Mbit/s，那么

发送时间=（数据长度）/（发送速率）=100乘pow(2,20)乘8/100乘pow(10,6)=8.39s

A只有在收到B的确认信息后才能继续向B发送数据，这就要等待一个信号往返的时间，我们称为RTT，如果RTT=2s，那么可以计算出A向B发送数据的有效数据率

有效数据率=（数据长度）/（发送时间+RTT）=100乘pow(2,20)乘8/(8.39+2)=80.7Mbit/s

这相比原来的数据率100Mbit/s小了不少

注意有的文献把时延带宽积定义为带宽与RTT的乘积，这表示如果发送方以最高速率连续发送数据，而接收方一收到数据就立即确认，发送方在收到确认时已经发送的数据量

性能指标7：利用率

分为信道利用率和网络利用率两种，信道利用率指出某信道有百分之几的时间有数据通过，网络利用率则是全网络的信道利用率加权的平均值，信道利用率并非越高越好，我们通过如下指标来评定：
D0：网络空闲时的时延
D：网络当前的时延
U：网络当前的利用率
我们有如下的计算公式：

D=D0/(1-U)

我们分析一下这个公式，网络利用率U的数值在0到1之间，当利用率达到其容量的二分之一时，时延就要加倍，利用率接近最大值1的时候，网络产生的时延就会趋于无穷大，因此信道利用率或网络利用率过高就会产生非常大的时延，所以一些较大主干网的ISP通常控制信道利用率不超过50%，超过就要准备扩容，增大线路带宽，我们用如下的概念图示意：