计算机网络有哪些常用的性能指标?

计算机网络有哪些常用的性能指标?,第1张

 速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率等。

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络 *** 作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。若按此定义,则早期的面向终端的网络都不能算是计算机网络,而只能称为联机系统(因为那时的许多终端不能算是自治的计算机)。

但随着硬件价格的下降,许多终端都具有一定的智能,因而“终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。若用微型计算机作为终端使用,按上述定义,则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。

相关信息

数据通信是计算机网络的最主要的功能之一。数据通信是依照一定的通信协议,利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。它可实现计算机和计算机、计算机和终端以及终端与终端之间的数据信息传递。

是继电报、电话业务之后的第三种最大的通信业务。数据通信中传递的信息均以二进制数据形式来表现,数据通信的另一个特点是总是与远程信息处理相联系,是包括科学计算、过程控制、信息检索等内容的广义的信息处理。

理论上的峰值是除以8,也就是128M/S,但是实际上肯定达不到,因为要实现千兆网络,要交换机,网卡等所有硬件都要达到千兆规格!就象竹桶有一片矮了都达不到了,这就是所谓的电脑瓶颈!呵呵,不过就算你的交换机和网卡那些都达到了千兆规格,但是现在有一个瓶颈是不能解决的!那就是硬盘,就算是利用磁盘阵列也不能解决,只是要好一些,如果磁盘阵列做的好,那速度能达到30M/s,峰值可能还会高点,一般的就是20M/S到30M/S之间!

传输速度跟传输点以及传输通道有关,计算机网卡——LAN交换机——WAN——LAN——服务器网卡如电脑用FTP到QQ邮箱下载视频,速度可能受限于WAN的出口速度,QQ服务器的带宽限制。一般网吧购买电信运营商的带宽都是有限的,上百兆的估计比较少。如果是ADSL,一般都是几M而已。另外,传输速率的单位Mbps(兆/每秒),电脑上下载程序显示的可能是MBps,两者之间相差8倍。

1、局域网有1000M与100M之分。

1000M的传输速度理论上是125Mb/s

100M的传输速度理论上是125Mb/s

2、用qq局域网传输文件能达到20-30多兆,网卡只是影响因素之一,还有很多影响因素,比如路由,网线,还有硬盘的等因素。不能只看网卡的传输速率,数据传输是个综合的问题,网卡只是一部分,还有交换机的处理能力,网线的传输带宽,机器的处理能力

可通过以下步骤优化网卡设置提高网络传输速度:

1、点击开始,输入CMD,选择以管理员身份运行;

2、在命令提示符中粘贴以下命令:

netsh interface tcp set global autotuning=disabled

出现确定,为执行成功;

3、点击开始,选择运行,输入:regedit,打开注册表,找到HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\services\A FD\Parameters;

4、创建新的 dword 32bit 字符串在 Parameters 并且命名为:DefaultSendWindow,编辑DefaultSendWindow的值为十进制输入值,点击确定,重启电脑即可。

表1-2 网络传输介质性能、价格比较

传输介质

传输速率

价格高低

网卡价格

连接器价格

安装难易程度

适用场合

超5类双绞线

1000Mbps

20-100元

20-100元

家庭用户

同轴电缆

10

Mbps

20-100元

100元

模拟传输电视

数据及音频

光缆

几十Gbps

100元

25元

远距离通信

无线传输介质

(蓝牙)

7232kbit/s

近距离通信

性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。

1、速率

计算机发送出的信号都是数字形式的。比特(bit)是计算机中的数据量的单位,也是信息论中使用的信息量单位。英文字bit来源binary digit(一个二进制数字),因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。网络技术中的速率指的是链接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,也称为数据率(data rate)或者比特率(bit rate)。速率的单位是b/s(比特每秒)或者bit/s,也可以写为bps,即bit per second。当数据率较高时,可以使用kb/s(k=10^3=千)、Mb/s(M=10^6=兆)、Gb/s(G=10^9=吉)或者Tb/s(T=10^12=太)。现在一般常用更简单并不是很严格的记法来描述网络的速率,如100M以太网,而省略了b/s,意思为数据率为100Mb/s的以太网。这里的数据率通常指额定速率。

2、带宽

带宽本上包含两种含义:

(1)带宽本来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。例如,在传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是31kHz(从300Hz到31kHz,即声音的主要成分的频率范围)。这种意义的带宽的单位是赫兹。在以前的通信的主干线路传送的是模拟信号(即连续变化的信号)。因此,表示通信线路允许通过的信号频带范围即为线路的带宽。

(2)在计算机网络中,贷款用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力,因此网络带宽表示在单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据量“。这种意义的带宽的单位是”比特每秒“,即为b/s。子这种单位的前面也通常加上千(k)、兆(M)、吉(G)、太(T)这样的倍数。

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。吞吐量进场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量能够通过网络。显然,吞吐量受到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,其额定速率为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只有70Mb/s。

4、时延

时延指数据(一个报文或者分组)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。时延是一个非常重要的性能指标,也可以称为延迟或者迟延。

网络中的时延由以下几部分组成:

(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时间。发送时延也可以称为传输时延。发送的时延=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,与发送数率成反比。

(2)传播时延 传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。

传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播数率(m/s)

电磁波在自由空间的传播速率是光速,即30×10^5 km/s。电磁波在网络传输媒体中的传播速率比在自由空间低一些,在铜线电缆中的传播速率约为23×10^5 km/s,在光纤中的传播速率约为20×10^5 km/s。

(3)处理时延 主机或路由器在收到分组时需要花费一定的时间处理,分析分组首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验、查到适当路由等,这就产生了处理时延。

(4)排队时延 分组在经过网络传输时,要经过许多的路由器。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转发。这就产生了排队延时。排队延时通常取决于网络当时的通信量。

这样数据在网络中尽力的总延时就是

总延时 = 发送延时 + 传播延时 + 处理延时 + 排队延时

对于高速网络链路,提高的仅仅是数据的发送数率而不是比特在链路上的传播速率。荷载信息的电磁波在通信线路上的传播速率与数据的发送速率并无关系。提高的数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。

5、时延带宽积

把以上两个网络性能的两个度量,传播时延和带宽相乘,就等到另外一个度量:传播时延带宽积,即

时延带宽积 = 传播时延 × 带宽

例如,传播时延为20ms,带宽为10Mb/s,则时延带宽积 = 20 × 10 × 10^3 /1000 = 2 × 10^5 bit。这就表示,若发送端连续发送数据,则在发送的第一个比特即将达到终点时,发送端就已经发送了20万个比特,而这20万个bit都在链路上向前移动。

6、往返时间RTT

在计算机网络中,往返时间RTT也是一个重要的性能指标,表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间。对于上面提到的例子,往返时间RTT就是40ms,而往返时间和带宽的乘积是4×10^5(bit)。

显然,往返时间与所发送的分组长度有关。发送很长的数据块的往返时间,应当比发送很短的数据块往返时间要多些。

往返时间带宽积的意义就是当发送方连续发送数据时,即能够及时收到对方的确认,但已经将许多比特发送到链路上了。对于上述例子,假定数据的接收方及时发现了差错,并告知发送发,使发送方立即停止发送,但也已经发送了40万个比特了。

7、利用率

利用率有信道利用率和网络利用率。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。这是因为,根据排队的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的时延也就迅速增加。

如果D0表示网络空闲时的时延,D表示当前网络时延,可以用简单公式(D=D0/(1-U)来表示D,D0和利用率U之间的关系。U数值在0和1之间。当网络的利用率接近最大值1时,网络的时延就趋近于无穷大。

  相信不少用户对TCP/IP协议都有一定的了解,并试过通过修改TCP/IP来提升网络速度,最为普遍的是修改Windows XP SP2的TCP并发连接数,来提升BT、P2P或FlashGet软件的下载速度。

 另外Vista Network开发小组就对Vista TCP/IP协议进行了优化,称网络传输速度会有所提升,那么Vista系统是否真的在“网速”上相对XP有明显提升呢?一位国外的朋友采用IPERF对Windows XP以及Vista的最高TCP带宽进行了统计测试,每个系统每项测试进行10次取均值,验证了Vista通过改善TCP/IP协议,提高了网络传输速度,Vista相比Windows XP整体网络性能提升了近10%。

 而今,微软下一代服务器 *** 作系统Windows Server 2008已进入发布倒计时。Windows Server 2008改写了TCP/IP协议栈,号称网络效能将提升了15倍。我们在感到惊叹的同时,也产生了一些疑问,通过修改TCP/IP协议真的会对网速带来如此大的提升吗?TCP/IP协议的哪些因素对改善网速起关键性作用呢?

 Windows Server 2008改写了TCP/IP协议栈,那么我们先来看看什么是TCP/IP协议栈。TCP/IP协议栈一般分成4层:

 1)最高层为应用层,负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供这些通用的应用程序:Telnet 远程登录、FTP 文件传输协议、SMTP 简单邮件传送协议、SNMP 简单网络管理协议。

 2)运输层,主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在TCP/IP协议族中,有两个互不相同的传输协议:TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。TCP为两台主机提供高可靠性的数据通信。它所做的工作包括把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层,确认接收到的分组,设置发送最后确认分组的超时时钟等。由于运输层提供了高可靠性的端到端的通信,因此应用层可以忽略所有这些细节。而另一方面, UDP则为应用层提供一种非常简单的服务。它只是把称作数据报的分组从一台主机发送到另一台主机,但并不保证该数据报能到达另一端。任何必需的可靠性必须由应用层来提供。

 3)链路层,通常包括 *** 作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆(或其他任何传输媒介)的物理接口细节。

 4)网络层,处理分组在网络中的活动,例如分组的选路。在TCP/IP协议族中,网络层协议包括IP协议(网际协议),ICMP协议(internet互联网控制报文协议),以及IGMP协议(internet组管理协议)。

 使用TCP/IP协议通信我们可以形象地理解为有两个信封,TCP和IP就像是信封,要传递的信息被划分成若干段,每一段塞入一个TCP信封,并在该信封面上记录有分段号的信息,再将TCP信封塞入IP大信封,发送上网。在接收端,一个TCP软件包接收信封,抽出数据,按发送前的顺序交将信息还原。

 TCP/IP具有两层的程序,高层为传输控制协议,它负责聚集信息或把文件拆分称更小的包。这些包通过网络传送到接收端的TCP层,接收端的TCP层把包还原为原始文件。低层是网际协议,它处理每个包的地址部分,使这些包正确的到达目的地。网络上的网关计算机根据信息的地址来进行路由选择。因此我们知道了TCP/IP协议提升网速的两个关键要素,一个合理设置拆分数据包的大小,一个是数据包到达目的地址的路径选择。

 Windows 2008正是通过修改TCP/IP协议,改进了数据包大小和广域网性能,从而提升网络速度。而Windows 2008通过这样的改进,能否真的能将网络效能提升15倍,还需等待Windows 2008正式发布后方能证实。

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