【正文】 T) – 單向時延 (Oneway Latency， OWL) – 注意： RTT≠2 OWL 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 15 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù) —吞吐量 (Throughput) ?吞吐量：在單位時間內(nèi)傳輸無差錯數(shù)據(jù)的能力 ?吞吐量可針對某個特定連接或會話定義，也可以定義網(wǎng)絡(luò)總的吞吐量 – 容量 (Capability)：數(shù)據(jù)通信設(shè)備發(fā)揮預(yù)定功能的能力，它經(jīng)常用來描述通信信道或連接的能力 – 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載 G：在單位時間內(nèi)總共發(fā)送的平均幀數(shù) – 吞吐量 = G P[發(fā)送成功 ] – 有效吞吐量：表示了應(yīng)用層的吞吐量 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 16 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù) —丟包率 (Packet Loss Rate) ?網(wǎng)絡(luò)丟包率 (丟分組率 )：在某時段內(nèi)在兩點間傳輸中丟失分組與總的分組發(fā)送量的比率 – 該指標(biāo)是反映網(wǎng)絡(luò)狀況極為重要的指標(biāo) – 無擁塞時路徑丟包率為 0%，輕度擁塞時丟包率為1～ 4%，嚴(yán)重?fù)砣麜r丟包率為 5～ 15% – 丟包的主要原因是路由器的緩存隊列溢出 – 與丟包率相關(guān)的一個指標(biāo)稱為“差錯率” ，如誤碼率 (BER) 、誤幀率 ，通常極小 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 17 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù) —時延抖動 (Jitter) ?時延抖動：分組的單向時延的變化 ?變化量應(yīng)小于時延的 1%～ 2%，即對于平均時延為 200 ms的分組，時延抖動 ≤2～ 4 ms ?有一些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與時延波動有關(guān) – 如果因網(wǎng)絡(luò)突發(fā)引起時延抖動，就可能使得視頻和音頻的通信中斷 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 時延抖動 (jitter) 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 18 時間 分組產(chǎn)生 分組實際到達(dá) 假想的時延標(biāo)準(zhǔn)值 網(wǎng)絡(luò)實際時延 T0 t1 時延抖動 ΔTk Tk tk 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 19 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù) —路由 (Route) ? 路由即為一個特定的“節(jié)點 鏈路”集合，該集合是由路由器中的選路算法決定的 ? 選路算法決定分組所采用的路徑（路由） 19 Packet Switching h0 h1 hn1 hn l0 l1 ln 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù) —路由 (Route) ? 路由的變動將使時延、丟包率等指標(biāo)有較大變化 ? IP網(wǎng)絡(luò)路由是動態(tài)的，但是相對穩(wěn)定 – 一種錯誤的觀點是， IP網(wǎng)絡(luò)的路由是動態(tài)的，研究路由沒有意義 – 為了保持網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定工作，選路算法通常不會輕易改變路由，除非當(dāng)資源用完 (即發(fā)生擁塞 )或底層網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 20 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 21 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù) —帶寬 (Bandwidth) ?瓶頸帶寬和可用帶寬 – 瓶頸帶寬：兩臺主機(jī)之間路徑上的最小帶寬鏈路(瓶頸鏈路 )的值 – 可用帶寬：沿著該路徑當(dāng)時能夠傳輸?shù)淖畲髱? – 一些典型應(yīng)用的帶寬如下 ? PC通信： ～ 50kb/s ?數(shù)字音頻： 1～ 2Mb/s ?壓縮視頻： 2～ 10Mb/s ?文檔備份： 10～ 100Mb/s ?非壓縮視頻： 1～ 2Gb/s 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 22 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù) —響應(yīng)時間 (Respond Time) ? 響應(yīng)時間：從服務(wù)請求發(fā)出到接收到相應(yīng)響應(yīng)所花費的時間，它經(jīng)常用來特指客戶機(jī)向主機(jī)交互地發(fā)出請求并得到響應(yīng)信息所需要的時間 ? 用戶往往比較關(guān)心這個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo) 介質(zhì)時延 打印時延 服務(wù)器時延 網(wǎng)卡時延 網(wǎng)絡(luò)時延 廣域網(wǎng) 服務(wù)器 遠(yuǎn)地用戶 網(wǎng)絡(luò)訪問設(shè)備 激 光 打 印 機(jī)– 當(dāng)響應(yīng)時間超過 100 ms或1/10 s的時候，就會引起不良反映 – 超過 100 ms，就能意識到等待網(wǎng)絡(luò)的傳輸 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 23 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù) —利用率 (Utilization) ?利用率：指定設(shè)備在使用時所能發(fā)揮的最大能力 – 例如，網(wǎng)絡(luò)檢測工具表明某網(wǎng)段的利用率是 30%，這意味著有 30%的容量在使用中 ?在網(wǎng)絡(luò)分析與設(shè)計中，通常考慮兩種類型的利用率： – CPU利用率 – 鏈路利用率 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 24 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù) —效率 (Efficiency) ? 網(wǎng)絡(luò)效率：為產(chǎn)生所需的輸出要求的系統(tǒng)開銷 ? 網(wǎng)絡(luò)效率明確了發(fā)送通信需要多大的系統(tǒng)開銷，不論這些系統(tǒng)開銷是否由沖突、差錯、重定向或確認(rèn)等原因所致 ? 提高網(wǎng)絡(luò)性能的方法 – 盡可能提高 MAC層允許的最大長度的幀 – 使用長幀要求鏈路具有較低的差錯率 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 25 其他網(wǎng)絡(luò)分析的技術(shù)指標(biāo) ? 可用性 (Availability) – 可用性是指網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可用于執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的時間的總量 (百分比 ) – IP可用率”的指標(biāo)用于衡量 IP網(wǎng)絡(luò)的性能。這是因為許多IP應(yīng)用程序運行的好壞，直接依賴于 IP層丟包率指標(biāo)，當(dāng)丟包率指標(biāo)超過設(shè)定的閾值時，許多應(yīng)用變得不可用。這類分組約占 40% – 許多長分組是批量數(shù)據(jù)文件傳輸類型應(yīng)用。這種劃分往往與企業(yè)網(wǎng)的管理等級結(jié)構(gòu)是一致的 ? 在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖上標(biāo)注出工作組和數(shù)據(jù)存儲方式的情況，定性地分析出網(wǎng)絡(luò)流量的分布情況 ? 辨別出邏輯網(wǎng)絡(luò)邊界和物理網(wǎng)絡(luò)邊界來，進(jìn)而找出易于進(jìn)行管理的域來 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 49 網(wǎng)絡(luò)邏輯邊界 ? 能夠根據(jù)使用一個或一組特定的應(yīng)用程序的用戶群來區(qū)分，或者根據(jù)虛擬局域網(wǎng)確定的工作組來區(qū)分 服務(wù)器 客戶機(jī) 路由器 局域網(wǎng) 服務(wù)器 廣域網(wǎng) 大型存儲器 虛擬工作組 1成員 虛擬工作組 2成員 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 50 網(wǎng)絡(luò)物理邊界 ? 可通過逐個連接來確定一個物理工作組。 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 70 第 4章 網(wǎng)絡(luò)需求分析 解放軍理工大學(xué)計算機(jī)系 陳鳴：網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計 71 繪制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 ?為了確定網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特征，首先需要勾畫出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，