计算机网络的性能指标【计算机网络】计算机网络的性能指标——速率、带宽、吞吐量_数据传输导读大家好，很高兴又和大家见面啦！！！
【计算机网络】作为408的必考科目，在第一章计算机网络体系结构中，我们已经学习了第一部分计算机网络概述的前5个内容：
计算机网络的概念：计算机网络（简称网络）由若干节点（Node，或译为结点）和连接这些节点的链路（Link）组成。计算机网络的组成：计算机网络可以从组成部分、工作方式、功能组成这三个维度分别进行组成部分的拆分。计算机网络的功能：计算机网络的功能有很多，但最基本最重要的功能是数据通信。计算机网络的分类：计算机网络可以从不同的维度进行分类，如按传输介质分类，可分为2类：1.有线网络、2.无线网络。计算机网络的交换方式：计算机网络的交换方式主要有3种——电路交换、报文交换、分组交换。在今天的内容中我们将会介绍计算机网络的概述的最后一个内容——计算机网络的性能指标。
性能指标从不同方面度量计算机网络的性能。常用的性能指标有7种：
速率带宽吞吐量时延时延带宽积往返时延信道利用率在今天的内容中我们将会介绍前三种性能指标。下面我们就进入今天的正题吧！！！
一、速率（Speed）1.1 定义1.2 信道（Channel）在计算机网络中，信道是指数据传输的物理或逻辑通路，用于在两个或多个设备之间传递信息。它可以是物理介质（如电缆、光纤、无线电波）上的特定频段或时间槽，也可以是协议定义的逻辑连接。
这里需要注意的是—— 信道 ≠ 通信线路 。一条通信线路往往对应着两条信道：
发送信道：用于发送数据的通路接收信道：用于接收数据的通路这里我以最常见的家用 WIFI 为例，就比如我的笔记本电脑是通过 WIFI 连接的网络，我们可以通过 Ctrl + Alt + Del 打开任务管理器，之后在性能界面选择WiFi，我们就可以看到电脑此时的WiFi连接情况：
【计算机网络】计算机网络的性能指标——速率、带宽、吞吐量_数据传输_05在WiFi界面中我们可以看到此时WiFi对应着两个数据——发送与接收。这里的发送指的是笔记本向路由器发送数据的速率，接收是指笔记本从路由器接收数据的速率。
1.3 单位bps 的全称是 Bits Per Second，即 每秒传输的比特数。它是衡量数据传输速率的单位，表示每秒钟可以传输的二进制位数（1 bit = 0 或 1）。常见的衍生单位包括：
Kbps（Kilobits Per Second，千比特每秒）Mbps（Megabits Per Second，兆比特每秒，约等于 1 MB/s）Gbps（Gigabits Per Second，吉比特每秒）Tbps（Terabits per second，太比特每秒）例如，网速标注为 "100 Mbps" 表示每秒可传输 100 兆比特的数据。
这里需要注意的2点：
B与b的区别：B->Byte（字节）：1 B = 1 Byte = 8 bitsb->bit（比特）：1 b = 1 bit = 0.125 B在【计算机组成原理】和【计算机网络】这两门科目中，KMGT 所对应的单位是有所不同的：【计算机组成原理】： KMGT 的单位是二进制单位【计算机网络】： KMGT 的单位是十进制单位【操作系统】中的 KMGT 与【计算机组成原理】的 KMGT 一致，都是二进制单位下面我们就来看以下不同单位之间应该如何换算：
1.3.1 二进制单位内部换算（TiB/s, GiB/s, MiB/s）单位
转换为 Byte/s
转换为 KiB/s
转换为 MiB/s
转换为 GiB/s
转换为 TiB/s
1 Byte/s
1
2⁻¹⁰
2⁻²⁰
2⁻³⁰
2⁻⁴⁰
1 KiB/s
2¹⁰
1
2⁻¹⁰
2⁻²⁰
2⁻³⁰
1 MiB/s
2²⁰
2¹⁰
1
2⁻¹⁰
2⁻²⁰
1 GiB/s
2³⁰
2²⁰
2¹⁰
1
2⁻¹⁰
1 TiB/s
2⁴⁰
2³⁰
2²⁰
2¹⁰
1
公式：
高级单位 → 低级单位：1 XB/s = 2¹⁰ⁿ Byte/s（n为级差，如 TiB→GiB，n=1）低级单位 → 高级单位：1 Byte/s = 2⁻¹⁰ⁿ XB/s1.3.2 十进制单位内部换算（TB/s, GB/s, MB/s）单位
转换为 Byte/s
转换为 KB/s
转换为 MB/s
转换为 GB/s
转换为 TB/s
1 Byte/s
1
10⁻³
10⁻⁶
10⁻⁹
10⁻¹²
1 KB/s
10³
1
10⁻³
10⁻⁶
10⁻⁹
1 MB/s
10⁶
10³
1
10⁻³
10⁻⁶
1 GB/s
10⁹
10⁶
10³
1
10⁻³
1 TB/s
10¹²
10⁹
10⁶
10³
1
公式：
高级单位 → 低级单位：1 XB/s = 10³ⁿ Byte/s（n为级差，如 TB→GB，n=1）低级单位 → 高级单位：1 Byte/s = 10⁻³ⁿ XB/s1.3.3 二进制与十进制单位交叉换算转换方向
公式
理论表达式
1 TiB/s → TB/s
2⁴⁰ / 10¹²
1.0995 TB/s ≈ 2⁴⁰/10¹²
1 TB/s → TiB/s
10¹² / 2⁴⁰
0.9095 TiB/s ≈ 10¹²/2⁴⁰
1 GiB/s → GB/s
2³⁰ / 10⁹
1.0737 GB/s ≈ 2³⁰/10⁹
1 GB/s → GiB/s
10⁹ / 2³⁰
0.9313 GiB/s ≈ 10⁹/2³⁰
1.3.4 位（bit）与字节（Byte）换算（含大单位）单位
转换为 bit/s
转换为 Byte/s
1 Tibit/s
2⁴⁰ bit/s
2⁴⁰ / 8 = 2³⁷ Byte/s
1 Tbps
10¹² bit/s
10¹² / 8 = 1.25×10¹¹ Byte/s
1 TiB/s
2⁴⁰ × 8 = 2⁴³ bit/s
2⁴⁰ Byte/s
1 TB/s
10¹² × 8 = 8×10¹² bit/s
10¹² Byte/s
公式：
二进制（TiB/s）→ 十进制（Tbps）：1 TiB/s = 2⁴⁰ Byte/s = 2⁴³ bit/s ≈ 8.796 Tbps十进制（TB/s）→ 二进制（TiB/s）：1 TB/s = 10¹² Byte/s ≈ 0.9095 TiB/s1.3.5 快速换算规则转换类型
表达式
二进制 → 十进制
1 XiB/s = 2¹⁰ⁿ / 10³ⁿ XB/s
十进制 → 二进制
1 XB/s = 10³ⁿ / 2¹⁰ⁿ XiB/s
位 → 字节（二进制）
1 Xibit/s = 2¹⁰ⁿ bit/s = 2¹⁰ⁿ / 8 Byte/s
位 → 字节（十进制）
1 Xbps = 10³ⁿ bit/s = 10³ⁿ / 8 Byte/s
字节 → 位（二进制）
1 XiB/s = 2¹⁰ⁿ Byte/s = 2¹⁰ⁿ × 8 bit/s
字节 → 位（十进制）
1 XB/s = 10³ⁿ Byte/s = 10³ⁿ × 8 bit/s
1.3.6 核心逻辑比特与字节之间相差8： b->B: 1 b = 1 / 8 BB->b: 1B = 1 × 8 b二进制单位（含 TiB）：以 2¹⁰ⁿ 为进制（n=1,2,3,4...），例如： 1 TiB/s = 2¹⁰ GiB/s = 2²⁰ MiB/s = 2³⁰ KiB/s = 2⁴⁰ Byte/s十进制单位（含 TB）：以 10³ⁿ 为进制（n=1,2,3,4...），例如： 1 TB/s = 10³ GB/s = 10⁶ MB/s = 10⁹ KB/s = 10¹² Byte/s大单位差异： 1 TiB ≈ 1.0995 TB（差值约 10%），需注意存储设备标称值（十进制）与系统显示（二进制）的差异。二、带宽（Bandwidth）2.1 定义在【通信原理】这门科目中，带宽原本表示通信线路允许通过的信号频率范围，单位是赫兹（Hz）。 但是在【计算机网络】中，带宽表示网络的通信线路所能传送数据的能力，是数字信道所能传送的“最高数据传输速率”的同义词，单位是比特/秒（b/s）。
不管是在【通信原理】还是【计算机网络】中，带宽的本质都一样，表示的是信道传输数据的能力强弱：
信道带宽越大，传输数据的能力越强2.2 节点间通信的影响因素【计算机网络】计算机网络的性能指标——速率、带宽、吞吐量_数据_06在上面的计算机网络中，可以看到3种带宽：
计算机1与路由器1之间的通信线路带宽为100Mbps；路由器之间的通信线路带宽为500Mbps；路由器3与计算机2之间的通信线路带宽为1000Mbps；下面问题来了，计算机1与计算机2进行通信时，线路最大的传输速率是多少呢？
现在我们假设整个线路的带宽为1000Mbps，此时我们会发现，除了计算机2与路由器3这条线路的带宽能够满足，其它线路的带宽都是无法满足的，因此在传输数据的过程中会丢失数据；
现在我们假设整个线路的带宽为500Mbps，此时我们会发现，计算机1与路由器1这条线路的带宽无法满足，因此在传输数据的过程中会丢失数据；
因此我们可以得出结论，当计算机1与计算机2进行通信时，整个线路的最大传输速率应该是100Mbps。这么看来，线路带宽能够影响节点之间的通信。
【计算机网络】计算机网络的性能指标——速率、带宽、吞吐量_数据传输_07同样还是在这个计算机网络中，此时各节点之间的线路带宽都是500Mbps，唯一的区别就是两台计算机的性能不同：
计算机1的网卡速率为10Mbps计算机2的网卡速率为1Gbps如果这两台计算机之间要进行通信，那整个网络中最高的数据传输速率会是多少呢？
从前面的介绍我们不难得出结论——10Mbps。
这是因为当超过这个数值时，计算机1在接收数据时会出现数据丢失的情况，并且计算机1在发送数据时，数据的传输速率无法超过这个值。所以，节点的性能也会影响节点间的通信。
因此我们可以得出结论：
节点间通信实际能达到的最高速率，由带宽、节点性能共同限制。tips：当我们在家里开通了千兆宽带时，为了能够发挥出宽带的最高数据传输速率，我们应该选择能够满足该带宽的网线与路由器，以及各个终端设备。 比如：更换一条带宽可以承载千兆的网线； 淘汰掉原先的百兆路由器，更换为千兆路由器； 更换计算机的网卡……
2.3 生活中的带宽不知道大家有没有遇到过这种情况：
某天，移动运营商给你拨打了一个电话，询问你是否需要安装移动赠送的100M的光纤宽带？当你同意后，她会说，就是我们现在光纤的名额已经用完了，可以给你改成100M的宽带吗？ 当你询问她这两者有何区别时，她会很自信的告诉你，没啥区别，都是一样的，这时你如何选择？
换成以前，我可能会同意她的说法，100M光纤与100M宽带没什么区别。但是学习了【计算机网络】后，我不允许你不知道它们之间的区别！！！
2.2.1 100M宽带与100M光纤首先我们需要知道的是不管是100M宽带还是100M光纤，它们都表示的是信道传输数据的最大能力是100M，它们之间的区别在于侧重点不同。
1. 定义与本质术语
定义
核心区别
100M光纤
指使用 光纤（光缆） 作为传输介质的网络，理论支持 100Mbps 或更高速度。
强调传输介质（光纤 vs 铜缆/同轴电缆），物理特性更优。
100M宽带
指用户实际获得的 网络带宽上限为 100Mbps，可能基于光纤、铜缆等介质。
强调带宽速率（速度限制为100Mbps），与传输介质无关。
2. 技术特性对比指标
100M光纤
100M宽带（非光纤）
传输介质
光纤（光信号）
可能是铜缆（ADSL/网线）、同轴电缆（广电）或光纤。
抗干扰能力
极强（不受电磁干扰）
弱（铜缆易受电磁干扰，信号衰减严重）。
传输距离
可达数十公里（无中继）
通常不超过100米（铜缆）或1公里（ADSL）。
速度上限
光纤介质本身支持千兆（1Gbps）甚至更高
若介质为铜缆，实际速度可能低于标称值（如ADSL衰减）。
延迟
更低（光信号传输速度接近光速）
较高（电信号传输速度较慢）。
3. 实际应用场景100M光纤：家庭/企业：需要高稳定性、低延迟的场景（如在线游戏、4K视频、视频会议）。未来升级：无需更换线路，仅需升级套餐即可提速至500Mbps或1Gbps。示例：光纤到户（FTTH），光猫直接连接光纤线。100M宽带（非光纤）：老旧小区：使用ADSL或同轴电缆（如广电网络），带宽可能因线路质量打折扣。临时需求：短期使用或对稳定性要求不高的场景（如普通网页浏览）。示例：ADSL通过电话线传输，最大支持100Mbps但实际可能仅50Mbps。4. 常见误区“光纤一定更快”：光纤是优质介质，但实际速度仍由运营商套餐决定。若套餐为100Mbps，即使使用光纤，速度仍限100Mbps。对比：光纤的100Mbps vs 铜缆的100Mbps，前者更稳定、延迟更低，但峰值速度相同。“宽带必须用光纤”：宽带可通过多种介质实现（光纤、铜缆、无线等）。光纤是性能最优的选择，非唯一选项。“100M光纤速度远超100M宽带”：若两者均限速100Mbps，下载速度相同（约12.5MB/s），但光纤在延迟、稳定性上更优。5. 选择建议需求场景
推荐方案
理由
高稳定性/低延迟
100M光纤
光纤抗干扰强，适合游戏、直播、远程办公等高要求场景。
预算有限/短期使用
100M宽带（铜缆）
成本较低，适合普通上网需求（如浏览网页、社交软件）。
未来升级需求
优先选择光纤网络
光纤支持千兆升级，无需更换线路，长期性价比更高。
6. 总结100M光纤：介质优势（高速潜力、低延迟、高稳定），适合对网络质量要求高的用户。100M宽带：速率限制（无论介质如何，速度上限100Mbps），可能因介质差异影响实际体验。核心区别：
光纤是 传输介质，宽带是 服务类型。光纤宽带属于宽带的一种，但普通宽带可能基于其他介质。选择时需明确：
是否要求低延迟、高稳定性？→ 选光纤。是否需要未来提速？→ 选光纤。是否预算有限？→ 非光纤宽带可能更便宜（但体验打折扣）。通过光纤，即使当前套餐是100Mbps，也能为未来升级预留空间，而无需担心线路瓶颈！
三、吞吐量（Throughput）3.1 定义吞吐量是指单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量。吞吐量通常用于对实际网络的测量，以便获知到底有多少数据量能够通过网络。
3.2 个人理解这里我们还是以任务管理器为例：
【计算机网络】计算机网络的性能指标——速率、带宽、吞吐量_数据传输_08在任务管理器的WiFi界面我们可以看到，此时的发送信道的速率是16Kbps，接收信道的速率是8Kbps。
因此我们就可以说发送信道的吞吐量为16Kbps，接收信道的吞吐量为8Kbps，整个线路的吞吐量为24Kbps；
通过这个例子，大家应该就能够理解什么是吞吐量了吧，所谓的吞吐量，换成我们平时的大白话就是当前的实时网速。
那对于家用WiFi来说，它的实际吞吐量应该是各个终端的吞吐量的总和。就比如家用WiFi连接了一台计算机，一台手机，一台打印机。计算机的吞吐量为103Kbps，手机为2.4Mbps，打印机位36bps，那么家用WiFi的实际吞吐量应该为：
2.4Mbps + 103Kbps + 36bps
= 2.4 × 106 bps + 103 × 103 bps+ 36 bps
= 2503036 bps
= 2503.036 Kbps
= 2.503036 Mpbs
结语在今天的内容中我们介绍了计算机的三个性能指标——速率、带宽以及吞吐量的相关内容：
速率：连接到网络上的节点在数字信道上传输数据的速率。带宽：网络的通信线路所能传输数据的能力吞吐量：单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量。三者的单位都是bps，对应的衍生单位有——KMGT（千兆吉太），之后我们还拓展了一下单位之间的转换：
二进制中：1 T = 210 G = 220 M = 230 K = 240 b十进制中：1 T = 103 G = 106 M = 109 K = 1012 bb -> B： 1 b = 1 / 8 BB -> b： 1 B = 1 × 8 b今天的内容到这里就全部结束了，在下一篇内容中我们将介绍计算机网络的其它性能指标，大家记得关注哦！
如果大家喜欢博主的内容，可以点赞、收藏加评论支持一下博主，当然也可以将博主的内容转发给你身边需要的朋友。最后感谢各位朋友的支持，咱们下一篇再见！！！