四、網路效能

1、速率和頻寬

（1）速率

速率即資料率（data rate）或稱資料傳輸速率或位元率（bit rate），單位時間（秒）傳輸資訊（位元）量，是計算機網路中最重要的一個性能指標。

單位b/s（或bps）、kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s，其中k=103、M=106、G=109、T=1012。

速率往往是指額定速率或標稱速率，理想或最大速率。

（2）頻寬

“頻寬”（bandwidth）原本指訊號具有的頻頻寬度，即最高頻率與最低頻率之差，單位是赫茲（Hz）。

網路的“頻寬”通常是數字通道所能傳送的“最高資料率”，即速率。

2、延遲/時延（delay/latency）

在分組交換網路中，分組到達路由器暫存，確定要轉發的鏈路，如果該鏈路正忙要等待，閒時轉發，之後傳播至下一節點。

分組從到達一個路由器開始到分組被成功轉發到下一個路由器所消耗的時間主要有四種。

dproc：結點處理延遲（nodal processing delay），差錯檢測、確定輸出鏈路，通常<msec。

dqueue：排隊延遲（queueing delay），等待輸出鏈路可用，取決於路由器擁塞程度。

dtrans：傳輸延遲（transmission delay），L/R，取決於分組長度L（bits）、鏈路頻寬R（bps）。

dprop：傳播延遲（propagation delay），d/s，取決於物理鏈路長度d、訊號傳播速度s。一個分組發出後，通過訊號（電訊號、光訊號、無線訊號）傳送到下一節點，訊號在節點上的傳播也需要時間稱為傳播延遲。在銅纜中電訊號傳播速度為~2×108m/sec（0.7倍光速）。

dtrans與dprop完全不同！傳輸延遲是傳送一個分組需要的時間，傳播延遲是訊號從這一點經過鏈路傳播到下一點需要的時間。

排隊延遲的不確定性：鏈路頻寬R（bps）、分組長度L（bits）、平均分組到達速率a。流量強度（traffic intensity）= La/R。

La/R ~ 0：平均排隊延遲很小；La/R -> 1：平均排隊延遲很大；La/R > 1：超出服務能力，平均排隊延遲無限大！

3、時延頻寬積

時延頻寬積=傳播時延×頻寬= dprop×R（bits）

當第一個bit到達鏈路目的地時，一共發出的bits。或鏈路上能容納的bits，鏈路的時延頻寬積又稱為以bit為單位的鏈路長度。

4、丟包（loss）

佇列快取容量有限，分組到達已滿佇列將被丟棄，丟棄分組可能由前序結點或源重發，也可能不重發。

丟包率=丟包數/已發分組總數

5、吞吐量/率（throughput）

表示在傳送端與接收端之間傳送資料速率（b/s）。即時吞吐量，給定時刻的速率。平均吞吐量，一段時間的平均速率。

吞吐量取決於端到端路徑上的瓶頸鍊路（bottleneck link）。

10條“連線”共享主幹網瓶頸鍊路Rbits/sec，每條“連線”的端到端吞吐量理論值：min(Rc,Rs,R/10)，實際網路中瓶頸通常是Rc或   Rs。

五、網路體系結構