速率、帶寬、延遲、時延帶寬積、丟包率、吞吐量

1. 速率

速率（數據率，數據傳輸速率，比特率）

• 單位時間（秒）傳輸信息（比特）量
• 單位：b/s(bps)、kb/s、Mb/s、Gb/s
• k=10³、M=10⁶、G=10⁹

速率往往是指額定速率或標稱速率。

2. 帶寬

“帶寬”原本指信號具有的頻帶寬度，即最高頻率與最低頻率之差，單位是赫茲(Hz)。
網絡的“帶寬”通常是數字信道所能傳送的“最高數據率”，單位：b/s(bps)。
常用的帶寬單位：
kb/s(10³ b/s)、Mb/s(10⁶ b/s)、Gb/s(10⁹ b/s)、Tb/s(10¹² b/s)

3. 延遲/時延（delay或latency）

分組在路由器緩存中排隊

• 分組到達速率超出輸出鏈路容量時，發生丟包
• 分組排隊，等待輸出速率可用時，發生時延
  

4. 四種分組延遲

d_nodal = d_proc + d_queue + d_trans + d_prop

d_proc:節點處理延遲（nodal processing delay）

• 差錯檢測
• 確定輸出鏈路
• 通常<msec

d_queue:排隊延遲（queuing delay）

• 等待輸出鏈路可用
• 取決於路由器擁塞程度

d_trans:傳輸延遲（transmission delay）

• L：分組長度(bits)
• R：鏈路帶寬(bps)
• d_trans = L/R

d_prop:傳播延遲（propagation delay）

• d：物理鏈路長度
• s：信號傳播速度（~2×10⁸ m/sec）
• d_prop = d/s

排隊延遲：

R：鏈路帶寬(bps)
L：分組長度(bits)
a：平均分組到達速率

流量強度(traffic intensity) = La/R

• La/R ~ 1：平均排隊時延很小
• La/R -> 1：平均排隊時延很大
• La/R > 1：超出服務能力，平均排隊時延無限大

5. 時延帶寬積

時延帶寬積(bits) = 傳播時延 × 帶寬 = d_prop × R
時延帶寬積又稱爲以比特爲單位的鏈路長度

6. 丟包率

丟包率 = 丟包數/已發分組總數

7. 吞吐量/率(Throughput)

吞吐量：表示在發送端與接收端之間傳送數據速率(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

瓶頸鍊路(bottleneck link)：端到端路徑上，限制端到端吞吐量的鏈路。

參考文獻：
哈爾濱工業大學網課“計算機網絡之網盡其用”李全龍