利用率和丢包率

利用率

利用率有链路利用率和网络利用率两种情况。

• 链路利用率是指某条链路有百分之几的时间是被利用的（即有数据通过），完全空闲的链路利用率为零。
• 网络利用率是指网络中所有的链路的链路利用率的加权平均

根据排队论可知，当某链路的利用率增大时，该链路引起的时延就会迅速增加。

例如： 当公路上的车流量增大时，公路上某些地方会出现拥堵，所需行车时间就会边长。

在网络中，当网络的通信量较少时，产生的时延并不大，但在网络通信量不断增大时，分组在交换节点（路由器或交换机）中的排队时延就会随之增大，因此网络引起的时延就会增大。

若令 D_0 表示网络空闲时的时延，D表示网络当前的时延，那么在理想的假定条件下,

可用以下公式来表示 D、D_0 和网络利用率 U 之间的关系：

$$
D = \frac{D_{0}}{1-U}
$$

从上图可以看出，时延D 随网络利用率U 的增大而增大。

当网络利用率达到 0.5 时，时延就会加倍；当网络利用率接近极限值1时，时延就趋于无穷大。

因此，网络利用率并不是越大越好，过高的网络利用率会产生非常大的时延。

一些大型的 ISP 往往会控制信道利用率不超过 50%，如果超过了就要进行扩容，增大线路的带宽。

丢包率

丢包率是指在一定的时间范围内，传输过程中丢失的分组数量与总分组数量的比例。

丢包率可分为接口丢包率、节点丢包率、链路丢包率、路径丢包率以及网络丢包率等。

• 分组丢失主要有以下两种情况：
  • 分组在传输过程中出现误码，被传输路径中的节点交换机（例如路由器）或目的主机检测出误码而丢弃。
  • 节点交换机根据丢弃策略主动丢弃分组
• 丢包率可以反应网络的拥塞情况：
  • 无拥塞时路径丢包率为 0
  • 轻度拥塞时路径丢包率为 1%~4%
  • 严重拥塞时路径丢包率为 5%~15%

当网络的丢包率较高时，通常无法使网络应用正常工作。