计算机网络的性能指标

发布于:2025-05-28 ⋅ 阅读:(22) ⋅ 点赞:(0)

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性能指标
速率:
对于 Mac 用户:

  1. 打开"活动监视器"应用
  2. 切换到"网络"标签页
  3. 即可查看当前电脑的网络速率

对于 Windows 用户:

  1. 打开"任务管理器"
  2. 切换到"性能"标签页
  3. 即可查看当前电脑的网络速率

信道:表示向某一方向传送信息的通道(信息传送的通道)。
(在通信系统中)一条通信线路在逻辑上往往对应一条发送信道和一条接收信道
通常一条通信线路在逻辑上会对应一条发送信道和一条接收信道

注:(信道≠通信线路)信道通信线路在概念上并不等同,二者存在本质区别。
以电脑和路由器之间的网线连接为例:虽然物理上只用了一根网线,但它同时支持数据的发送和接收功能。因此,这根网线实际上对应着两条独立的通信信道。而且,这两条信道在任意时刻的传输速率都可能存在差异。

Mac台式机通过网线与路由器相连。根据活动监视器的数据显示,这条有线链路包含两条独立信道:发送信道当前传输速率为120kbps(当前电脑正在以120kbps的速率向路由器发送数据),接收信道则为1.3Mbps(同时以1.3Mbps的速度接收来自路由器的数据)。
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家中的Windows电脑通过Wi-Fi无线连接到同一路由器。根据任务管理器的数据显示,同样地,这条无线链路也包含两条独立信道:发送信道当前传输速率为120kbps,接收信道则为1.3Mbps。在这里插入图片描述
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(bps是beat per second的缩写,表示每秒钟传输多少个bit)在这里插入图片描述
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在mac电脑上,此时的速率是一点八mB/s。
如果要把它换成bps,那么应该是一点八×8m。bps因为一个大b=8个小b。好。
所以大b每秒和小b每秒是完全不一样的,这点在做题的时候也需要注意好,那么除了大b小b的区别之外,我们也需要注意计算机网络当中表示数量的前缀。常见的是km gt。
中文语境下可以把它们读作千兆极态,我们需要记住这几个数量前缀的呃大小关系。很简单,千就是十的三次方那么1000再乘以1000就得到了1M,也就是十的六次方。
1M再乘以1000就得到了一级,一级再乘以1000就得到了一态,那么回到之前这个例子。120 kbps这个网络速率应该是等于120×10的三次方bps。而一点三mbps就应该等于一点三×10的六次方bps。
那么,再回到麦克电脑的例子,一点八m大b每秒把它换算成比特每秒。这个单位的话,那么就应该等于一点八×10的六次方。
再乘以8 bps大m,对应的是十的六次方,一个大b=8个小b,那么上面这个单位换算是一样的道理,这就不再赘述。
好,总结一下关于网络速率的题目,我们在进行计算的时候一定要注意单位的统一。首先要注意使用的是大b还是小b,其次还需要注意是否有表示数量的这种前缀。
要统一单位才不会算错好,另外一点有必要补充一下呃,在计算机网络当中km gt它们的数量关系是乘以十的三次方。而如果在g组合操作系统这两门课程当中遇到km gt这几个数量前缀的话。那我们要换一种计算方式。
1 k=2的十次方,也就是一零二四,那接下来mgt。会分别在前一个数量前缀的基础上,乘以二的十次方。
所以em 1M等于二的20次,方eg=2的30次,方ET=2的40次方。比如说在祭祖的真题当中,可能会遇到描述总线速率的呃一些指标。
假如我们说呃某一条总线,它的速率是8 MB。那么,在计算机组成原理这门课里边,我们应该把它算作是八×2的20次方。
字节每秒。而如果我们在计算机网络的题目当中看到8 mbps这种速率的单位,那我们应该把m看作是。十的六次方,也就是等于八×10的六次方bps。
好,所以这几个数量前缀在不同的科目当中,它的含义是有一些区别的,那这种区别也会导致我们在做计算题的时候得到的结果,可能会有一些出入。
好,那这是第一个性能指标速率,接下来第二个性能指标带宽,所谓的带宽就是指某个信道所能传送的最高数据率。大家可以去微信搜索中国电信的公众号。
去看一下他们办理宽带的那个页面,你会看到不同的宽带套餐。比如说呃九百九十九一年可以办1000M的宽带,那么这儿的1000M指的就是。你家开通的这个宽带。
它的下行带宽最高速率是1000 mbps。你找中国电信办宽带,那么你家的家庭网络会通过呃中国电信的这个路由器。接入互联网,根据你花的钱不同。
网络运营商的路由器和你们家的这个数据通信速率也会受到相应的限制。在这个套餐当中,你们家的下行信道最高数据传输速率只能到1000 mbps。或者换一种说法,就是你们家的下行带宽可以到1000 Mbps。
如果在你们家呃下载一个东西,比如说下载电影,那么最高可以到达的下载速度就是125m大b每秒。很多下载类的软件都是用大b作为呃速率的单位,对吧?
所以把小b换成大b,需要除以八。好,另一方面,这个套餐当中上行带宽只有30 mbps。
所以在你家内部,如果给其他人传文件或者传数据,那么传送的速度最快,不可能超过30 mbps。这是由你家的上行带宽限制的。
好,那么这是第二个性能指标带宽,接下来看一个例题,通过这个例题,想让大家感受到一点就是。
节点之间的通信实际能达到的最高速率会由带宽还有节点性能共同限制。这个题目说有主机a和主机b,它们之间有一条链路,带宽是100 mbps。主机a的网卡速率是1 gbps。
那所谓的网卡就是主机a内部。用于网络通信的呃,那个小芯片。好,继续往后看主机b。
它的网卡速率只有呃10 mbps。那这也就意味着,主机b接收数据或者发送数据的速率都不可能超过这个上限。所以在主机a给主机b发送数据的时候,最高理论速率不可能超过10 mbps。
虽然主机a可以达到很高的发送速率,并且这条链路也可以支持很高的这种数据传输速率。但是由于主机b这个猪队友的存在a的发送速率不可以太高,假如主机a强行用一个更快的速率给主机b发送数据。数据那么。
由于主机b的网卡性能不够,它无法这么快的接收数据,那么就会导致a给b发送的数据丢失。最终导致传输失败好,所以这个题目应该选择b选项。
最高不能超过10 mbps。好,通过这一题目是想让大家体会到这一点。好,那知道这个结论之后。
大家不妨回家检查一下呃,你们家的那个网线还有路由器是不是需要更新换代一下?假如你们家开通了1000M的宽带,每年花了很多钱,那么通常来说。
运营商会把一根光纤。接上你们家的光猫,光猫又叫做调制解调器,它可以把光信号转变成可以在网线上传输的,这种电信号。
那你们家的路由器一般来说会用一根网线和光猫进行连接。那大家可以回去测一下自家网速,如果达不到呃,运营商给你承诺的那个呃带宽的话。那首先你应该怀疑是不是家用路由器和光猫之间的这根网线太老了?
它的带宽不够,网线分很多种啊,大家可以上网搜一下,比如说五类网线,它的带宽就只能到100 mbps。
而六类网线可以到1000 mbps,所以假如你们家使用的这根网线,它不巧是一根五类网线。那这是不是意味着虽然你开通的是千兆的宽带,但是由于这根网线的限制。
导致你们家实际可以使用到的带宽?不会超过100M好,所以以后买网线的时候得注意一下呃,你买的是几类网线啊?至少得跟你们家的带宽相匹配。
也没必要买太好的网线,比如说一个呃八类的网线,它可能比六类网线要贵很多,它的带宽可以支持40 gbps。但如果你们家开通的只是一个千兆宽带的话。
那么六类网线足够使用了,所以了解这些知识之后,你可以用更低的成本发挥出你们家呃这个网络的最大的速率。好,另外。
如果你们家的路由器比较老的话,呃,也建议大家去检查一下自己家路由器的WAN口,它的最高速率是多少?家用路由器通过WAN口和光猫进行连接。
前几年我舅舅家一直在用一台很老的路由器,他一直说自己家网络不太好,后来我去帮他检查之后发现他的这台呃路由器。它的WAN口最高速率只能到100 mbps,所以当时我舅舅家开通的是300M的这个呃宽带。
但是由于这台老路由器变成了整个家庭网络的性能瓶颈,因此在他家内部。可以使用到的总带宽只会小于100 mbps好,所以路由器的性能大家也需要注意。好。
那通过刚才的学习,我们能体会到带宽这个性能指标的含义,它描述的是某个信道所能通过的最高数据速率。接下来需要补充带宽的另一种含义,在通信原理这门课当中。
所谓的带宽,指的是某个信道允许通过的信号频带范围。它的单位是赫兹。来看一下如何理解这句话,我们知道AB两个结点。
它们之间的通信是通过电磁波来实现的。比如光纤里边可以传播光这种信号,那光本质上也是一种电磁波。大家应该还记得,高中物理我们学过光具有波粒二象性。
对吧?所以光也是一种电磁波,那除了光纤通信之外,我们的无线通信也是用电磁波去实现的。总之。
电磁波是信息的载体,无论是有线通信还是无线通信,都是通过电磁波来携带数据的。那所谓的信道,就是用于传播电磁波信号的这个通道。
一条信道在物理上可能对应光纤,也有可能对应呃空气或者真空。好总之,信道是传播电磁波信号的,那么对于电磁波来说。
它有两个最基本的性质,分别是波长和频率。所谓的波长,就是这个电磁波,它走一个周期。
它的长度是多少?而所谓的频率,就是一个电磁波,它一秒钟震动多少次频率的单位就是赫兹。我们不妨以人眼为例。
帮助大家理解带宽这个概念。我们知道人的眼睛可以看到红橙黄绿青蓝紫这些呃不同颜色的光。那刚才我们说光也是一种电磁波,不同颜色的光,它的波长和频率都会有所区别。
比如人眼可以捕捉到呃光波频率在400t赫兹以及750t赫兹之间的这些呃这些光。频率低于400t赫兹的光就是所谓的红外线,而频率高于750t赫兹的光就是所谓的紫外线。红外线和紫外线是我们人眼捕捉不到的,那我们不妨把人眼看作是一条信道。
我们把它称为视觉信道。这也就意味着,在我们的这条视觉信道上,允许通过的信号频带范围应该是400t赫兹到750t赫兹这个范围之内。对吧。
那结合这个带宽的定义,我们可以说我们人眼的视觉信道,它的带宽就应该是。七五零减四百等于三百五十t赫兹。这就是我们人眼这条信道所允许通过的信号频带范围。
那这是我们普通人眼的呃带宽。那现在想象一下,假如你不是人类,你是奥特曼,你可以看到紫外线和红外线。
那换句话说,奥特曼的眼睛,它的带宽要大于人类眼睛的带宽,对吧?那么。
由于奥特曼可以看到,可见光之外的这些红外线,紫外线,因此。奥特曼的眼睛可以捕捉到的信息就要比人类的眼睛更丰富。
所以这也就意味着带宽更大的奥特之眼比带宽更小的人类之眼。传输数据的能力更强。好,因此通过这个例子,可以感受到。
无论是计算机网络里边对带宽的定义,还是通信原理里边对带宽的定义。虽然两个概念,它们描述的呃角度不一样,但是两种解释本质上都是反映了呃一个信道。
它传输数据的能力强弱。带宽越大,那么信道传输数据的能力也越强。在光纤实现的信道当中,带宽是500M赫兹。
而电话线的带宽是3k赫兹。光纤的带宽比电话线的带宽更大。所以意味着光纤的数据传输能力更强,而电话线的传输能力更弱。因此。
用光纤实现的这个呃网络通信通常可以达到更高的数据率。好,所以带宽的两种含义,它本质上都是一样的,那在之后的章节中。
我们会学习考研要求掌握的两个知识点,分别是香浓定理和耐事准则。这两个定理会解释下面这种带宽和上面这种带宽,这两个概念之间的内在联系。那具体的我们留到之后再学。
好,那么这是带宽的两种含义,在计算机网络这门课程当中,大多数情况下,当我们遇到带宽这个概念的时候。
它表示的是第一种含义。而只有香浓定理和耐事准则呃,相关的考题当中,带宽的含义是后一种含义。好的。
那这是带宽这个性能指标。接下来,我们看第三个性能指标,吞吐量。吞吐量指的是单位时间内通过某个网络或者某个信道。
或者某个网络接口的实际数据量。那结合之前这个例子,我的台式机和路由器因为跟网线相连。这根网线逻辑上对应两条信道。此时发送信道的吞吐量是一点八m大b每秒。
接收信道的吞吐量是九十三点三m大b每秒。那这是两条信道的呃,吞吐量好,另外我们也可以这么说,我们可以说此时这根网线的吞吐量是。
一点八+93点三,总共是九十五点一m,大比每秒。也就是说,当我们描述这根网线的吞吐量的时候。
需要把它呃双向的这个数据传输速率都给加起来,考虑这是这根网线的总吞吐量。好,另外换一个角度,我们可以说这台电脑的网卡。
也就是网络接口卡。它此时的吞吐量也是一点八+93点三=95点一。m大比每秒,所以当我们描述吞吐量的时候,需要把这些电脑网卡此时发了多少数据和收了多少数据。
把这些综合的考虑起来。好,最后我们也可以呃,用吞吐量这个性能指标去描述某一个网络的,它实际的数据量。
比如说这个路由器,它现在接了电脑,还接了手机,它和手机的呃传输速率是10 MB每秒。同时。
又有一个iPad也连了这个路由器。那么iPad正在给路由器发数据传输的速率是8 MB。那么,此时我们可以说我家的这个呃家庭内网,它的吞吐量是九十三点三。
加一点八,再加上十,再加上8m大b每秒,这是这个家庭内部网络。此时的吞吐量好。
所以吞吐量这个性能指标通常反映的是呃某一个信道。某一个网络接口或者某一个网络当中,它此时这个数据传输的总量。反映了它的综合负载,可以这么理解。
吞吐量这些性能指标对于一些呃网络工程师就很有用。根据吞吐量去判断,某一个节点或者呃某一个网络,它的负载到底怎么样?在我们考研当中。
吞吐量这个性能指标很少涉及,所以我们有个大致的了解就可以。好的,在这个视频中,我们学习了三个计算机网络的性能指标。
分别是速率,带宽和吞吐量。这三个性能指标的单位都是呃bps,也就是。beat per second每秒钟传送多少个比特?
我们可以增加km gt这些前缀,那这几个前缀它们的关系都是以十的三次方依次递增。需要注意的是,一个大b=8个小b,因为大b对应的是bit字节。
而小b对应的是beat比特。那带宽表示的是某个信道允许通过的最高数据率,而吞吐量表示的是某一个网络或者某一个节点或者某一个信道。在单位时间内通过的实际数据量,也就是说它反映的是实际的综合数据率。
在计算机考研当中,更常考的还是速率和带宽这两个性能指标,那么带宽还有另外一个含义。在通信领域啊,带宽表示的是某个信道允许通过的。
信号频带范围单位是赫兹一个信道允许通过的。信号频带范围越大,也就是说带宽越大。那么,这个信道它。
它的数据传输能力也越高,也就是说它可以支持的最高数据率也会越大,因此。带宽的两种含义本质上反映的都是信道的数据传输能力。带宽越大。
那么数据传输能力也越大。关于带宽的第二种含义,我们还会在后续章节进行进一步的探讨。好的,那以上是这个视频的全部内容。


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