计算机网络分类

按分布范围分:

广域网:WAN (Wide Area Network) 最大范围,可跨大陆

城域网:MAN (Metropolitan Area Network) 覆盖城市范围,如城市广播

局域网:LAN (Local Area Network) 小范围私有网络,如家庭网络/企业网络

个域网:PAN (Personal Area Network) 个人链接通信,如蓝牙

按使用者分

公用网 如三大运营商

专用网 如军用/校园网

按交换技术分

电路交换,报文交换,分组交换

按拓扑结构分

总线型 星型 环形 网状型

按传输计数分

广播式网络(board-casting)

支持给一组机器发送数据包的广播系统成为组播(multi-casting)

点对点网络(point-to-point)

速率相关性能指标

1.速率

（又称数据率，数据传输率，比特率）

连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率

单位：

b/s Kb/s Mb/s Gb/s Tb/s

换算关系为 Tb/s = 103Gb/s = 106Mb/s = 109Kb/s = 1012b/s

速率与存储容量单位有所不同，常见存储容量以字节（Byte）计量，1 Byte = 8 bit，换算关系为 TB/s = 210GB/s = 220MB/s = 230kB/s = 240B/s 现实中所能看到的下载速率也常用此单位描述，如软件下载速率常用MB/s（或M/s）表示，网络运营商宣传所使用的“千兆光纤”则使用Mb/s表示。

2.带宽

双重含义：

（1）信号具有的频带宽度，及最高频率与最低频率之差（详见物理层）

（2）通信线路传送数据的能力，及最高数据率，单位：bits/second

注：最高数据率指发送端理想状态下最高发送速率

由于数据传输时频率极高，周期短，传输过程应以波的视角看待，即同一时间有多位比特在线路中传输。

3.吞吐量

表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量

单位： b/s Kb/s Mb/s

即时的，非理想的

吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制

时间相关性能指标

1.时延

（又称延迟/迟延）

指数据（报文/分组/比特流）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间，单位为秒（second）

时延分为如下四种：

（1）发送时延(传输时延)：从发送分组的第一个比特算起，到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间

$$发送时延=\frac{数据长度}{信道带宽}$$

（2）传播时延：取决于电磁波传播速度（材质相关）和链路长度

$$传播时延=\frac{信道长度}{电磁波在信道上的传播速率}$$

（3）排队时延：等待输出/输入链路可用，等待时数据存储在路由器缓存

（4）处理时延：检错，寻找出口

2.时延带宽积

又称以比特为单位的链路长度，是信号传输中已经由发送端发出，但暂未被接收的数据量

$$时延带宽积 = {传播时延}\times{带宽}$$

3.往返时延RTT

从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认）总共经历的时延

可通过ping指令查询

RTT包括两项：

​ （1）往返传播时延 = 传播时延$\times$2

​ （2）末端处理时间

RTT不关注发送时延，即从数据发送到信道上的一刻开始计时，至确认到达发送方的一刻停止计时，可理解为传输一位比特并返回确认的时延

4.利用率

（1）信道利用率

$信道利用率 = \frac{信道利用时间}{总时间}$

（2）网络利用率

$信道利用率加权平均$

网络体系结构

目的：降低网络设计复杂性

img