计算机网络的性能指标
计算机网络的性能指标被常用来从不同方面度量计算机网络的性能。
常用的有：速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间、利用率以及丢包率 8 个性能指标。
速率
比特（bit，记为小写 b）是计算机中数据量的基本单位，一个比特就是二进制数字钟的一个 1 或 0。
数据量的常用单位有字节（byte,记为大写 B）、千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）以及太字节（TB）
| 数据量的单位 | 换算关系 |
|---|---|
| 比特（b） | 基本单位 |
| 字节（B） | 1B = 8bit |
| 千字节（KB） | 1KB = 2^10 B |
| 兆字节（MB） | 1MB = 1K * KB = 2^20 B |
| 吉字节（GB） | 1GB = 1K * MB = 2^30 B |
| 太字节（TB） | 1TB = 1K * GB = 2^40 B |
计算机网络中的速率是指数据的传送速率（即每秒传输多少个比特），也称为数据率（Data Rate） 或 比特率（Bit Rate）
速率的基本单位是 比特/秒（bit/s, 可记为 b/s，有时也记为 bps, 即 bit per second）。
速率常用的单有 千比特/秒（kb/s 或 kbps）、兆比特/秒（Mb/s 或 ,Mbps）、吉比特/秒（Gb/s 或 ,Gbps）、太比特/秒（Tb/s 或 ,Tbps）。
| 速率的单位 | 换算关系 |
|---|---|
| 比特/秒（b/s） | 基本单位 |
| 千字节/秒（kb/s） | kb/s = 10^3 b/s |
| 兆字节/秒（Mb/s） | Mb/s = k * kb/s = 10^6 b/s |
| 吉字节/秒（Gb/s） | Gb/s = k * Mb/s = 10^9 b/s |
| 太字节/秒（Tb/s） | Tb/s = k * Gb/s = 10^12 b/s |
【练习】
有一个待发送的数据块，大小为 100MB，网卡的发送速率为 100Mbps, 则网卡发送完该数据块需要多长时间？
解析：
$$
\frac{100MB}{100MB/S}
= \frac{MB}{Mb/s}
= \frac{2^{20}B}{10^{6}b/s}
= \frac{2^{20}\times8b}{10^{6}b/s}
= \frac{2^{20}\times8}{10^{6}/s}
=8.388608s
$$
- 分子和分母上的 100 可以约掉
- 严格来讲：分子和分母上的 M 是不能约掉的
- 因为分子上的兆是数据量单位中其值为 2^20 次方
- 分母上的兆是速率单位中的，其值为 10^6 次方
- 我们将分子上的字节转换为8个比特,这样分子和分母上的比特就可以约掉，只剩下秒单位
为了简单起见，我们平时可以估算是，这是分子和分母上的兆可以直接约掉
$$
\approx
\frac{B}{b/s}
=\frac{8b}{b/s}
=8s
$$
注意：
在日常生活中，人们习惯于更简洁但不严格的说法爱描述计算机的速率，例如网速为 100M，而忽略了单位中的 b/s
带宽
带宽（Bandwidth）有以下两种不同的含义：
- 带宽在模拟信号系统中的意义：
- 是指某个信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围
- 单位是赫兹（Hz），简称“赫”。常用的单位有千赫（kHz）,兆赫（MHz）以及吉赫（GHz）
- 带宽在计算机网络中的意义：
- 用来表示网络的通信线路所能传输数据的能力，即单位时间内从网络中的某一节点到另一点所能通过的最高数据率。
- 单位是比特/秒（b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s, Tb/s）
注意：
在实际应用中，主机的接口速率、线路带宽、交换机或路由器的接口速率遵循“木桶效应”，也就是数据传送速率从主机接口速率、线路带宽、交换机或路由器的接口速率中取最小者。
吞吐量
吞吐量（throughput）是指单位时间内通过某个网络或接口的实际数据量。
吞吐量常备用于对实际网络的测量，以便获知到底有多少数据通过了网络。
吞吐量受网络带宽的限制
举例说明
假设某用户接入因特网的带宽为 100Mb/s, 该用户同时使用观看网络视频、浏览网页以及给文件服务器上传文件这三个网络应用。
播放网络视频的下载速率为 20Mb/s，访问网页的下载速率为 600kb/s, 向文件服务器上传文件的上传速率为 1MB/s, 则网络吞吐量就是下载速率和上传速率的总和，即 20Mb/s + 600kb/s + 1Mb/s = 21.6Mb/s