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物联网工程专业 1.速率 网络技术中的速率是指连接在计算机网络上的主机在数字信道上的传输速率，也称为数据率; 速率的单位是b/s（比特每秒） 日常生活中所说的常常是额定速率或标称速率;而且常常省略，例如100M以太网等 2.带宽（bandwidth） 带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。在计算机网络中带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。这种意义的带宽的单位是“比特每秒”，记为b/s。注意：在通信领域小写的1KB表示10^3而不是1024（2^10）；1MB表示10^6而不是2^20；1GB表示10^9而不是2^30。大写K有时表示1000而有时表示1024。 3.吞吐量（throughput） 表示单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据能够通过网络。显然，吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。例如：对于一个100Mb/s的以太网，其额定速率是100Mb/s，那么这个数值也是该以太网的吞吐量的绝对上限值。因此，对100Mb/s的以太网，其典型的吞吐量可能也只有70Mb/s。请注意：有时吞吐量还可以用每秒传送的字节数或帧数来表示。 3.时延（delay或latency） 指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。时延也叫延迟或迟延。需要注意的是，网络时延由以下几个不同部分组成： 发送时延 传播时延 处理时延 排队时延 时延带宽积 往返时间RTT（Round-Trip Time） 利用率 （1）.发送时延- 发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。因此也叫传输时延。计算公式为： 发送时延=数据帧长度（b）/ 发送速率（b/s） 对于一定的网络，发送时延并非固定不变，而是与发送的帧长成正比，与发送的速率成反比。 （2）传播时延 是电磁波在信道中传播一定的距离需要的时间。计算公式为： 传播时延=信道长度（m）/ 电磁波在信道上的传播速率（m/s） 发送时延发生在机器内部的发送器中，而传播时延则发生在机器外部的传输信道媒体上。假如有10辆车的车队从公路收费站入口出发到相距50公里的目的地。假如每一辆车过收费站要花费60秒，每辆车时速100公里。现在可以算出整个车队从收费站到目的地总共花费的时间：发车时间60秒（相当于发送时延），行车时间需要30分钟（相当于传播时延），因此总共花费31分钟。 （3）处理时延 主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错校验或找到适当的路由等等，这就产生了处理时延。 （4）排队时延 分组在网络中传输时，要经过许多路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待。这就产生了排队时延。 排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量。当网络通信量很大时会发生队列溢出，是分组丢失，这相当于队列时延为无穷大。 由上可知，数据在网络中经历的总时延就是以上4中时延之和： 总时延=发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延 示例 1.假如一个长度为100MB的数据块（这里的MB是计算机中的单位而不是通信领域中的单位，即2^20）。在带宽1Mb/s的信道上（这里是用的通信领域中的单位，即10^6）连续发送，其发送时延为（100*2^20*8）/（10^6）=838.9s，将近用了14分钟才能把数据发送完毕。然而若将这样的数据用光纤传送到1000km远的计算机，那么每一个比特要在1000km的光纤上花费5ms就能到达目的地。可见，由于传播时延在总时延中的比重是微不足道的，因此总时延的数值基本上还是由发送时延来决定。 2.要传送的数据仅1字节。在1Mb/s的信道上的发送时延是8/(10^6)=8μs。当传播时延为5ms是时，总时延为5.008ms。显然，在这种情况下，传播时延决定了总时延。这时，即使把数据率提高到1000被（即将数据的发送速率提高到1Gb/s），总时延也不会减少多少。 以上例子告诉我们，数据传送的总时延是由公司右端的四项时延共同决定的，不能仅考虑其中某一项。 注意： 必须强调的是，这里容易产生错误的概念，就是“在高速链路（或高带宽链路）上，比特应当跑得更快”。这是不对的。我们知道，汽车在路面质量很好的高速公路上可以明显地提高速率。然而对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发