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网络性能指标简述 2021-12-11

网络性能指标简述 2021-12-11

作者: 9_SooHyun | 来源:发表于2021-12-11 17:14 被阅读0次

    1.带宽

    顾名思义,体现的是网络链路的宽度,表示网络链路中每秒能够通过的比特量
    单位 bit/second, 即bps

    比如1Mbps的意思是一兆比特每秒
    带宽用于描述【理论网速上界】的大小,比如网络运营商的500M有线网络套餐,就是给用户接入500Mbps的带宽,最高网速可达64MBps。带宽越大,理论最大网速就越高

    术语"吞吐量"和“带宽”通常可互换使用

    2.时延 Delay

    节点时延Total Nodal Delay = 处理时延+排队时延+发送时延+传播时延

    设想这样一个场景:
    节点N收到上一节点传播过来的分组后,

    • 首先要checkout 数据的分组信息,进行比特级差错校验,计算下一站去往何处等(节点处理时延
    • 知道下一站要去路由器B后,将该分组加入通往路由器B链路的发送队列,排队等待发出(Queuing Delay
    • 终于排到了,将该分组的比特流发送到链路中(传输时延(或者说发送时延)
    • 链路连接了两个路由器,链路的物理介质和两个节点的距离都将影响传播用时(传播时延

    节点处理时延 Nodal Processing Delay

    检查分组首部+决定将该分组导向何处所需要的时间是节点处理时延的一部分。处理时延也包括其他因素,如检查比特级差错所需要的时间,该差错出现在这些分组比特从上游节点向路由器A传输的过程中。高速路由器的处理时延通常是微秒或更低的数量级。在这种节点处理之后,路由器将该分组引向通往路由器B链路之前的队列。

    排队时延 Queuing Delay

    在队列中,当分组在链路上等待传输时,它经受排队时延。一个特定分组的排队时延将取决于先期到达的、正在排队等待向链路传输的分组的数量。如果该队列是空的,并且当前没有其他分组在传输,则该分组的排队时延为0。另一方面,如果流量很大,并且许多其他分组也在等待传输,该排队时延将很大。到达组的分组数量是到达该队列的流量强度和性质的函数。实际的排队时延通常在毫秒到微秒级。

    传输时延 Transmission Delay

    假定分组以先到先服务的方式传输——这在分组交换网络中是常见的方式,仅当所有已经到达的分组被传输后,才能传输我们的分组。用L比特表示分组的长度,用R bps表示从路由器A到路由器B的链路传输速率。发送时延是L/R。这是将所有分组比特推向链路所需要的时间。实际的传输时延通常在毫秒到微秒级。

    传播时延 Propagation)

    一旦一个比特被推向链路,该比特需要向路由器B传播,从该链路的起点到路由器B的传播所需要的时间是传播时延。该比特以该链路的传播速率传播,该传播速率取决于该链路的物理媒介,其速率范围是2 * 10^{8} - 3 * 10^{8} m/s,这等于或略小于光速。传播时延等于两台路由器之间的距离除以传播速率,即传播时延是d/s,其中d是两台路由器之间的距离,s是该链路的传播速率。传播时延在毫秒级。

    当通信的距离足够远时,传播时延将成为影响总时延的决定性因素

    抖动

    抖动是偏离了预期的时延,即不稳定的时延,用时延标准差来描述
    抖动是基于延迟产生的,它是延迟时间忽长忽短变化的表现形式
    注意,抖动并没有丢包,只是包到达的时延波动较大

    Desktop % ping www.baidu.com
    PING www.a.shifen.com (14.215.177.38): 56 data bytes
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=0 ttl=64 time=9.666 ms
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=1 ttl=64 time=21.477 ms
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=2 ttl=64 time=20.337 ms
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=3 ttl=64 time=19.465 ms
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=4 ttl=64 time=25.395 ms
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=5 ttl=64 time=16.814 ms
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=6 ttl=64 time=47.380 ms
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=7 ttl=64 time=24.042 ms
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=8 ttl=64 time=15.093 ms
    64 bytes from 14.215.177.38: icmp_seq=9 ttl=64 time=35.449 ms
    ^C
    --- www.a.shifen.com ping statistics ---
    10 packets transmitted, 10 packets received, 0.0% packet loss
    round-trip min/avg/max/stddev = 9.666/23.512/47.380/10.267 ms
    # 分别表示最小延迟、平均延迟、最大延迟、抖动(抖动就是延迟标准差)
    

    网络抖动越强,说明网络链路时通畅时拥塞的状态越明显,就像路上一下堵车一下又不堵车一样。抖动对音视频通话的质量影响很大,网络抖动大的时候,可能画面突然静止,可能突然静音等等。。

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