比特:计算机中数据量的单位,也是信息论中信息量的单位。一个比特就是二进制数字中的一个1或0;
常用数据量单位:
8 b i t = 1 B y t e 8 bit = 1 Byte 8bit=1Byte K B = 2 10 B KB = 2^{10}B KB=210B M B = K ⋅ K B = 2 10 ⋅ 2 10 B = 2 20 B MB=K·KB=2^{10}·2^{10}B=2^{20}B MB=K⋅KB=210⋅210B=220B G B = K ⋅ M B = 2 10 ⋅ 2 20 B = 2 30 B GB=K·MB=2^{10}·2^{20}B=2^{30}B GB=K⋅MB=210⋅220B=230B T B = K ⋅ G B = 2 10 ⋅ 2 30 B = 2 40 B TB=K·GB=2^{10}·2^{30}B=2^{40}B TB=K⋅GB=210⋅230B=240B
速率:连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送比特的速率,也称为比特率或数据率;
常用数据率单位:
b i t / s ( b / s , b p s ) bit/s(b/s, bps) bit/s(b/s,bps) k b / s = 1 0 3 b / s ( b p s ) kb/s=10^3 b/s(bps) kb/s=103b/s(bps) M b / s = k ⋅ k b / s = 1 0 3 ⋅ 1 0 3 b / s = 1 0 6 b / s ( b p s ) Mb/s=k·kb/s=10^3·10^3 b/s=10^6 b/s(bps) Mb/s=k⋅kb/s=103⋅103b/s=106b/s(bps) G b / s = k ⋅ M b / s = 1 0 3 ⋅ 1 0 6 b / s = 1 0 9 b / s ( b p s ) Gb/s=k·Mb/s=10^3·10^6 b/s=10^9 b/s(bps) Gb/s=k⋅Mb/s=103⋅106b/s=109b/s(bps) T b / s = k ⋅ G b / s = 1 0 3 ⋅ 1 0 9 b / s = 1 0 12 b / s ( b p s ) Tb/s=k·Gb/s=10^3·10^9 b/s=10^{12} b/s(bps) Tb/s=k⋅Gb/s=103⋅109b/s=1012b/s(bps)
例子:有一个待发送的数据块,大小为100MB,网卡的发送速率为100Mbps,则网卡发送完该数据块需要多长时间? 100 M B 100 M b / s = 2 20 B 1 0 6 b / s = 2 20 ⋅ 8 b 1 0 6 b / s = 8.388608 s \frac{100MB}{100Mb/s}=\frac{2^{20}B}{10^6b/s}=\frac{2^{20}·8b}{10^6b/s}=8.388608s 100Mb/s100MB=106b/s220B=106b/s220⋅8b=8.388608s
带宽在模拟信号系统中的意义:
带宽在计算机网络中的意义:
上述关于“带宽”的两种表述之间有着密切的联系。一条通信路线的“频带宽度”越宽,其所传输数据的“最高数据率”也越高;
分组从源主机传送到目的主机的过程中,源主机将分组发往传输线路需要花费一定的时间,这段时间称为发送时延。代表分组的电信号在链路上传输也需要花费一定的时间,这段时间称为传播时延。路由器收到分组后对其进行存储转发需要花费一定的时间,这段时间称为处理时延。
一般来说,源主机和目的主机之间的路径会由多段链路和多个路由器构成,因此会有多个传播时延和处理时延。
网络时延由三部分构成,分别为:发送时延、传播时延、处理时延。
发送时延 = 分组长度 ( b ) 发送速率 ( b / s ) 发送时延=\frac{分组长度(b)}{发送速率(b/s)} 发送时延=发送速率(b/s)分组长度(b) 传播时延 = 信道长度 ( m ) 电磁波传播速率 ( m / s ) 传播时延=\frac{信道长度(m)}{电磁波传播速率(m/s)} 传播时延=电磁波传播速率(m/s)信道长度(m)
处理时延(处理时延包括排队时延)一般不方便计算。
时延带宽积 = 传播时延 ⋅ 带宽 时延带宽积=传播时延·带宽 时延带宽积=传播时延⋅带宽
利用率可以分为信道利用率和网络利用率:
根据排队论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的时延也会迅速增加;
因此,信道利用率并非越高越好;
如果令 D 0 D_0 D0表示网络空闲时的时延, D D D表示网络当前的时延,那么在适当的假定条件下,可以用下面的简单公式来表示 D D D、 D 0 D_0 D0和利用率 U U U之间的关系: D = D 0 1 − U D=\frac{D_0}{1-U} D=1−UD0
也不能使信道利用率太低,这会使宝贵的通信资源被白白浪费。应该使用一些机制,可以根据情况动态调整输入到网络中的通信量,使网络利用率保持在一个合理的范围内;
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