网络性能

网络性能是指客户所看到的网络服务质量的度量。

有许多不同的方法可以衡量网络的性能，因为每个网络的性质和设计都不同。性能也可以建模和模拟而不是测量； 这方面的一个例子是使用状态转换图来模拟排队性能或使用网络模拟器。

以下措施通常被认为是重要的：

• 通常以比特/秒为单位的带宽是信息可以传输的xxx速率
• 吞吐量是信息传输的实际速率
• Latency 发送方和接收方解码之间的延迟，这主要是信号传输时间的函数，以及信息遍历的任何节点的处理时间
• 信息接收方数据包延迟的抖动变化
• 错误率，以占发送总数的百分比或分数表示的损坏位的数量

可用信道带宽和可实现的信噪比决定了xxx可能的吞吐量。通常不可能发送比 Shannon-Hartley 定理规定的更多的数据。

吞吐量是单位时间内成功传递的消息数。吞吐量受可用带宽以及可用信噪比和硬件限制的控制。本文中的吞吐量将被理解为从xxx位数据到达接收器开始测量，以将吞吐量的概念与延迟的概念分离。对于此类讨论，术语“吞吐量”和“带宽”经常互换使用。

时间窗口是测量吞吐量的时间段。选择合适的时间窗口往往会主导吞吐量的计算，是否考虑延迟将决定延迟是否影响吞吐量。

光速对所有电磁信号施加了最短传播时间。 无法减少以下延迟

t = s / c m {\displaystyle t=s/c_{m}}

其中 s 是距离，cm 是介质中的光速（对于大多数光纤或电气介质，大约为 200,000 km/s，具体取决于它们的速度系数）。这大约意味着主机之间每 100 公里（或 62 英里）的距离会有额外的毫秒往返延迟 (RTT)。

其他延迟也发生在中间节点。在分组交换网络中，延迟可能因排队而发生。

抖动是电子和电信中假设的周期信号与真实周期性的意外偏差，通常与参考时钟源有关。 可以在连续脉冲的频率、信号幅度或周期信号的相位等特性中观察到抖动。在几乎所有通信链路（例如 USB、PCI-e、SATA、OC-48）的设计中，抖动都是一个重要且通常不受欢迎的因素。在时钟恢复应用中，它被称为定时抖动。

在数字传输中，误码数是指通过通信信道接收到的数据流中由于噪声、干扰、失真或比特同步错误而发生改变的比特数。

误码率或误码率 (BER) 是在研究的时间间隔内误码数除以传输的总比特数。BER 是一种无单位的性能度量，通常以百分比表示。

误码概率pe是BER的期望值。BER 可被视为误码概率的近似估计。该估计对于长时间间隔和大量误码是准确的。

上述所有因素，再加上用户要求和用户感知，在确定网络连接的感知“牢固性”或实用性方面发挥着重要作用。吞吐量、延迟和用户体验之间的关系在共享网络介质的上下文中被最恰当地理解为调度问题。

对于某些系统，延迟和吞吐量是耦合的实体。在 TCP/IP 中，延迟也会直接影响吞吐量。 在 TCP 连接中，高延迟连接的大带宽延迟产物与许多设备上相对较小的 TCP 窗口大小相结合，有效地导致高延迟连接的吞吐量随延迟急剧下降。这可以通过各种技术来补救，例如增加 TCP 拥塞窗口大小，或更激进的解决方案，例如数据包合并、TCP 加速和前向纠错，所有这些都通常用于高延迟卫星链路。

TCP 加速将 TCP 数据包转换为类似于 UDP 的流。