什么是网络性能的四大指标

Posted on Wed, 25 Dec 2024 10:35:21 +0800 by LiangMingJian

概述 #

描述网络性能时，可以使用带宽、时延、抖动、丢包这四大指标。

带宽 #

带宽，在网络世界里，是指数字信号在规定的时间内，从一端传输到另一端的数据量，即数据传输率。数字信息流的基本单位是 bit（比特），时间按秒来算，即 bps，每秒传输多少比特，所以带宽的单位可用 bps 来表示，1 bps 表示 1 秒传递 1 bit 数据，3 bps 表示 1 秒传递 3bit 数据。

带宽好比公路的宽度，网速好比车流的速度，两者是不同的一个概念。

带宽基本单位比特，简写为小写字母 b，而网速基本单位字节，简写为大写字母 B ，1 B = 8 bit，带宽和网速的进率都是 1024。因此带宽换算成网速除以8便可；网速换算成带宽乘以8便可。例如 20 Mb 带宽的最高网速为 20÷8＝2.5MB；最高网速为 12.5 MB 的网络带宽为 12.5*8 = 100 Mb。

时延 #

时延，指的是报文从 A 传输到 B 所需的时间。比如，快递从深圳发出寄到北京需要 1 天，那么时延就等于 1 天；A 的报文到达 B，需要 6 毫秒才能完成，即时延是 6ms。（在操作系统中，Ping 命令显示的时延其实是来往的时延，包括 A 到 B 的时延和 B 到 A 的时延。）

时延等于发送时延，处理时延，排队时延，传播时延的四种时延的和。

• 发送时延：电脑、网络设备把数据包队列发到链路上所学的时间，就是发送时延。
• 处理时延：网络设备，如交换机、路由器，收到报文后进行解析所需要的时间，比如解封装分析首部，查找路由表、路由策略等。
• 排队时延：当网络设备（路由器、交换机等）收到多个报文时，来不及处理，会先放到缓存队列，所有数据包进行排队，等待处理，这个等待的时间即为排队时延。排队时延的长度取决于队列中是否有其他数据包，
• 传播时延：指报文在实际（有线、无线）链路上传播数据所需要的时间。

抖动 #

抖动，指的是偏离了预期的时延，即不稳定的时延，这里的抖动主要是指最大延迟与最小延迟的时间差。例如，在观看一个视频时，网络最大延迟是 12ms，最小延迟是 4ms，那么该网络抖动就是 8ms，此时视频一会儿卡顿，一会儿流畅，显得十分不稳定。因此，要评价网络稳定性，离不开抖动这个指标，越小的抖动，网络越稳定。

丢包 #

丢包，在网络世界中，指的是数据包从一端被传输到另一端过程中，部分数据未能到达目的地。比如，A 需要传递 “I Love You” 给 B，但由于出现丢包，B 收到的结果变成了 “I ove You”，传递的信息变更了。一般情况下，接收端如果发现数据丢失，可以根据序列号向源端发出重传请求。

造成丢包的原因有很多，比如设备网卡处理不了过多的数据，网络拥塞等。系统使用丢包率（丢包数量 / 总发出的数据包数量）来描述丢包程度。比如系统发送 8 个数据包给 B，6 个包被接收了，2 个包丢失了，那么丢包率就等于 2 / 8 * 100% = 25%