網絡工程師常用計算公式

網絡工程師常用計算公式大全

　　為了方便廣大計算機學習者，yjbys小編下面為你整理了網絡工程師經常用到的計算公式，希望對你有所幫助。

　　單位的換算

　　1字節(B)=8bit 1KB=1024字節1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB

　　通信單位中K=千，M=百萬

　　計算機單位中K=210，M=220

　　倍數剛好是1024的冪

　　^為次方;/為除;*為乘;(X/X)為單位

　　計算總線數據傳輸速率

　　總線數據傳輸速率=時鐘頻率(Mhz)/每個總線包含的時鐘周期數*每個總線周期傳送的字節數(b)

　　計算系統速度

　　每秒指令數=時鐘頻率/每個總線包含時鐘周期數/指令平均占用總線周期數

　　平均總線周期數=所有指令類別相加(平均總線周期數*使用頻度)

　　控制程序所包含的總線周期數=(指令數*總線周期數/指令)

　　指令數=指令條數*使用頻度/總指令使用頻度

　　每秒總線周期數=主頻/時鐘周期

　　FSB帶寬=FSB頻率*FSB位寬/8

　　計算機執行程序所需時間

　　P=I*CPI*T

　　執行程序所需時間=編譯后產生的機器指令數*指令所需平均周期數*每個機器周期時間

　　指令碼長

　　定長編碼:碼長>=log2

　　變長編碼:將每個碼長*頻度，再累加其和

　　平均碼長=每個碼長*頻度

　　流水線計算

　　流水線周期值等于最慢的那個指令周期

　　流水線執行時間=首條指令的執行時間+(指令總數-1)*流水線周期值

　　流水線吞吐率=任務數/完成時間

　　流水線加速比=不采用流水線的執行時間/采用流水線的執行時間

　　存儲器計算

　　存儲器帶寬:每秒能訪問的位數單位ns=10-9秒

　　存儲器帶寬=1秒/存儲器周期(ns)*每周期可訪問的字節數

　　(隨機存取)傳輸率=1/存儲器周期

　　(非隨機存取)讀寫N位所需的平均時間=平均存取時間+N位/數據傳輸率

　　內存片數：(W/w)*(B/b)W、B表示要組成的存儲器的字數和位數;

　　w、b表示內存芯片的字數和位數

　　存儲器地址編碼=(第二地址–第一地址)+1

　　{例:[(CFFFFH-90000H)+1]/[(16K*1024)*8bit]}

　　內存位數：log2(要編址的字或字節數)

　　Cache計算

　　平均訪存時間：Cache命中率*Cache訪問周期時間+Cache失效率*主存訪問周期時間

　　[例:(2%*100ns+98%*10ns)+1/5*(5%*100ns+95%*10ns)=14.7ns]

　　映射時，主存和Cache會分成容量相同的組

　　cache組相聯映射主存地址計算

　　主存地址=(主存容量塊數*字塊大小)log2(主存塊和cache塊容量一致)

　　[例:128*4096=219(27*212)]

　　主存區號=(主存容量塊數/cache容量塊數)log2

　　Cache訪存命中率=cache存取次數/(cache存取次數+主存存取次數)

　　磁帶相關性能公式

　　數據傳輸速率(B/s)=磁帶記錄密度(B/mm)*帶速(mm/s)

　　數據塊長充=B1(記錄數據所需長度)+B2(塊間間隔)

　　B1=(字節數/記錄)*塊因子/記錄密度

　　讀N條記錄所需時間:T=S(啟停時間)+R+D

　　R(有效時間)=(N*字節數/記錄)/傳輸速度

　　D(間隔時間)=塊間隔總長/帶速=[(N/塊化因子)*(塊間間隔)]/帶速

　　每塊容量=記錄長度*塊化系數

　　每塊長度=容量/(記錄密度)

　　存儲記錄的塊數=磁帶總帶長/(每塊長度+每塊容量)

　　磁帶容量=每塊容量*塊數

　　磁盤常見技術指標計算公式

　　雙面盤片要*2因為最外面是保護面又-2 N*2-2

　　非格式化容量=位密度*3.14159*最內圈址徑*總磁道數

　　[例:(250*3.14*10*10*6400)/8/1024/1024=59.89MB]

　　總磁道數=記錄面數*磁道密度*(外直徑-內直徑)/2

　　[例:8面*8*(30-10)/2*10=6400]

　　每面磁道數=((外徑-內徑)/2)×道密度

　　每道位密度不同，容易相同

　　每道信息量=內徑周長×位密度

　　[例:10cm×10×3.14159×250位/mm=78537.5位/道]

　　格式化容量=每道扇區數*扇區容量*總磁道數

　　[例:(16*512*6400)/1024/1024=50MB]

　　or

　　格式化容量=非格式化容量×0.8

　　平均傳輸速率=最內圈直徑*位密度*盤片轉速

　　[例:[2*3.14*(100/2)]*250*7200/60/8=1178Kb/s]

　　數據傳輸率=(外圈速率+內圈速率)/2

　　外圈速率=外徑周長×位密度×轉速

　　[例:(30cm×10×3.14159×250位/mm×120轉/秒)/8/1024=3451.4539 KB/s]

　　內圈速率=內徑周長×位密度×轉速

　　[例:(10cm×10×3.14159×250位/mm×120轉/秒)/8/1024=1150.4846 KB/s]

　　數據傳輸率(3451.4539+1150.4846)/2=2300.9693 KB/s

　　存取時間=尋道時間+等待時間

　　處理時間=等待時間+記錄處理時間

　　(記錄處理最少等待時間=0，最長等待時間=磁盤旋轉周期N ms/周*記錄道數)

　　移動道數(或扇區)=目標磁道(或扇區)-當前磁道(或扇區)

　　尋道時間=移動道數*每經過一磁道所需時間

　　等待時間=移動扇區數*每轉過一扇區所需時間

　　讀取時間=目標的塊數*讀一塊數據的時間

　　數據讀出時間=等待時間+尋道時間+讀取時間

　　減少等待時間調整讀取順序能加快數據讀取時間

　　平均等待時間=磁盤旋轉一周所用時間的一半

　　(自由選擇順逆時鐘時，最長等待時間為半圈，最短為無須旋轉)

　　平均等待時間=(最長時間+最短時間)/2

　　平均尋道時間=(最大磁道的平均最長尋道時間+最短時間)/2

　　最大磁道的平均最長尋道時間=(最長外徑+圓心)/2

　　操作系統

　　虛存地址轉換

　　(((基號)+段號)+頁號)*2n+頁內偏移網絡流量與差錯控制技術 最高鏈路利用率

　　a:幀計數長度

　　a可以是傳播延遲/發一幀時間

　　數據速率*線路長度/傳播速度/幀長

　　數據速率*傳播延遲/幀長

　　停等協議最高鏈路利用率E=1/(2a+1)

　　W:窗口大小

　　滑動窗口協議E=W/(2a+1)

　　P:幀出錯概率

　　停等ARQ協議E=(1-P)/(2a+1)

　　選擇重發ARQ協議

　　若W>2a+1則E=1-P

　　若W<=2a+1則E=W(1-P)/(2a+1)

　　后退N幀ARQ協議

　　若W>2a+1則E=(1-P)/(1-P+NP)

　　若W<=2a+1則E=W(1-P)/(2a+1)(1-P+NP)

　　CSMA/CD常用計算公式

　　網絡傳播延遲=最大段長/信號傳播速度

　　沖突窗口=網絡傳播延遲的兩倍.(寬帶為四倍)

　　最小幀長=2*(網絡數據速率*最大段長/信號傳播速度)

　　例:Lmin=2*(1Gb/s*1/200 000)=10 000bit=1250字節

　　性能分析

　　吞吐率T(單位時間內實際傳送的位數)

　　T=幀長/(網絡段長/傳播速度+幀長/網絡數據速率)

　　網絡利用率E

　　E=吞吐率/網絡數據速率

　　以太網沖突時槽

　　T=2(電波傳播時間+4個中繼器的延時)+發送端的工作站延時+接收站延時

　　即T=2*(S/0.7C)+2*4Tr+2Tphy

　　T=2S/0.7C+2Tphy+8Tr

　　S=網絡跨距

　　0.7C=電波在銅纜的速度是光波在真空中的0.7倍光速

　　Tphy=發送站物理層時延

　　Tr=中繼器延時

　　快速以太網跨距

　　S=0.35C(Lmin/R–2 Tphy-8Tr)

　　令牌環網

　　傳輸時延=數據傳輸率*(網段長度/傳播速度)

　　例:4Mb/s*(600米/200米/us)us=12比特時延(1us=10-6秒)

　　存在環上的位數=傳播延遲(5us/km)*發送介質長度*數據速率+中繼器延遲

　　路由選擇

　　包的發送=天數*24小時(86400秒)*每秒包的速率

　　IP地址及子網掩碼計算

　　可分配的網絡數=2網絡號位數

　　網絡中最大的主機數=2主機號位數-2例:10位主機號=210-2=1022

　　IP和網絡號位數取子網掩碼

　　例:IP:176.68.160.12網絡位數:22

　　子網:ip->二進制->網絡號全1，主機為0->子網前22位1，后為0=255.255.252.0

　　Vlsm復雜子網計算

　　Ip/子網編碼

　　1.取網絡號.求同一網絡上的ip

　　例:112.10.200.0/21前21位->二進制->取前21位相同者(ip)/(子網)

　　2.路由匯聚

　　例:122.21.136.0/24和122.21.143.0/24判斷前24位->二進制->取前24位相同者10001000 10001111

　　系統可靠性:

　　串聯:R=R1*R2*....RX

　　并聯:R=1-(1-R1)*(1-R2)*...(1-RX)

　　pcm編碼

　　取樣:最高頻率*2

　　量化:位數=log2^級數

　　編碼量化后轉成二進制

　　海明碼信息位:

　　k=冗余碼

　　n=信息位

　　2^k-1>=n+k

　　數據通信基礎

　　信道帶寬

　　模擬信道W=最高頻率f2–最低頻率f1

　　數字信道為信道能夠達到的最大數據速率

　　有噪聲

　　香農理論C(極限數據速率b/s)=W(帶寬)*log2(1+S/N(信噪比))

　　信噪比dB(分貝)=10*log10 S/N S/N=10^(dB/10)

　　無噪聲

　　碼元速率B=1/T秒(碼元寬度)

　　尼奎斯特定理最大碼元速率B=2*W(帶寬)

　　一個碼元的信息量n=log2 N(碼元的種類數)

　　碼元種類

　　數據速率R(b/s)=B(最大碼元速率/波特位)*n(一個碼元的信息量/比特位)=2W*log2 N

　　交換方式傳輸時間

　　鏈路延遲時間=鏈路數*每鏈路延遲時間

　　數據傳輸時間=數據總長度/數據傳輸率

　　中間結點延遲時間=中間結點數*每中間結點延遲時間

　　電路交換傳輸時間=鏈路建立時間+鏈路延遲時間+數據傳輸時間

　　報文交換傳輸時間=(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+報文傳送時間)*報文數

　　分組交換

　　數據報傳輸時間=(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*分組數

　　虛電路傳輸時間=鏈路建立時間+(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*分組數

　　信元交換傳輸時間=鏈路建立時間+(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*信元數

　　差錯控制

　　CRC計算

　　信息位(K)轉生成多項式=K-1　K(x)

　　例:K=1011001=7位–1=從6開始

　　=1*x^6+0*x^5+1*x^4+1*x^3+0*x^2+0*x^1+1*x^0

　　=x6+x4+x3+1

　　冗余位(R)轉生成多項式=和上面一樣

　　生成多項式轉信息位(除數)=和上面一樣，互轉

　　例:G(x)=x3+x+1=1*x^3+0*x^2+1*x^1+1*x^0=1011

　　原始報文后面增加“0”的位數和多項式的最高冪次值一樣，生成校驗碼的位數和多項式的最高冪次值一樣，計算CRC校驗碼，進行異或運算(相同=0，不同=1)

　　網絡評價

　　網絡時延=本地操作完成時間和網絡操作完成時間之差

　　吞吐率計算

　　吞吐率=(報文長度*(1-誤碼率))/((報文長度/線速度)+報文間空閑時間

　　吞吐率估算

　　吞吐率=每個報文內用戶數據占總數據量之比*(1–報文重傳概率)*線速度

　　吞吐率=數據塊數/(響應時間–存取時間)

　　響應時間=存取時間+(數據塊處理/存取及傳送時間*數據塊數)

　　數據塊處理/存取及傳送時間=(響應時間–存取時間)/數據塊數

　　有效資源利用率計算

　　有效利用率=實際吞吐率/理論吞吐率

　　例:=(7Mb/s*1024*1024*8)/(100Mb/s*1000*1000)=0.587

　　組網技術

　　(adsl)計算文件傳輸時間

　　T=(文件大小/*換算成bit)/(上行或下行的速度Kb)/*以mb速度*/

　　如24M 512kb/s T=(24*1024*1024*8)/(512*1000)=393秒

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