網(wǎng)絡(luò)工程師軟考常用計(jì)算公式

1、網(wǎng)絡(luò)工程師軟考常用計(jì)算公式 單位的換算 1 字節(jié)（B） =8bit 1KB=1O24 字節(jié) 1MB二 1024KB 1GB二 1024MB 1TB二 1024GB 通信單位屮 K二千，M二百萬 計(jì)算機(jī)單位中K二210 , M二220倍數(shù)剛好是1024的幕 *為次方；/為除；*為乘；（X/X）為單位 計(jì)算總線數(shù)據(jù)傳輸速率 總線數(shù)據(jù)傳輸速率二時鐘頻率（Mhz） /每個總線包含的時鐘周期數(shù)*每個總線周期傳送的 字節(jié)數(shù)（b） 計(jì)算系統(tǒng)速度 每秒指令數(shù)二時鐘頻率/每個總線包含時鐘周期數(shù)/指令平均占用總線周期數(shù)平均總線周期數(shù)二 所有指令類別相加（平均總線周期數(shù)*使用頻度）控制程序所包含的總線周期數(shù)=（指令

2、數(shù)* 總線周期數(shù)/指令）指令數(shù)二指令條數(shù)*使用頻度/總指令使用頻度 每秒總線周期數(shù)二主頻/時鐘周期 FSB帶寬=FSB頻率*FSB位寬/8計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序所需時間 P二I*CPI*T 執(zhí)行程序所需時間二編譯后產(chǎn)生的機(jī)器指令數(shù)*指令所需平均周期數(shù)*每個機(jī)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 平均碼長二每個碼長*頻度 流水線計(jì)算 流水線周期值等于最慢的那個指令周期 流水線執(zhí)行時間二首條指令的執(zhí)行時間+ （指令總數(shù)一1） *流水線周期值 流水線吞吐率二任務(wù) 數(shù)/完成時間 流水線加速比二不采用流水線的執(zhí)行時間/采用流水線的執(zhí)行時間 存儲器計(jì)算 存儲器帶寬

3、：每秒能訪問的位數(shù)單位nS=10-9秒 存儲器帶寬二1秒/存儲器周期（ns） *每周期可訪問的字節(jié)數(shù) （隨機(jī)存?。﹤鬏斅识?/存儲器周期 （非隨機(jī)存?。┳x寫X位所需的平均時間二平均存取時間+N位/數(shù)據(jù)傳輸率 內(nèi)存片數(shù)：（W/w） * （ B/b）隊(duì)B表示要組成的存儲器的字?jǐn)?shù)和位數(shù)； w、b表示內(nèi)存芯片的字?jǐn)?shù)和位數(shù) 存儲器地址編碼=（第二地址-第一地址）+1 例:（CFFFFH-90000H） +1 / （16K*1024） *8b辻 內(nèi)存位數(shù)：Iog2 （要編址的字或字節(jié)數(shù)） Cache計(jì)算 平均訪存時間：Cache命屮率*Cache訪問周期時間+Cache失效率*主存訪問周期時間 例:（2%

4、* 100 ns+98%*10 ns） +1/5* （5%*100 ns+95%*10 ns） =14. 7 ns 映射時，主存和Cache會分成容量相同的組 cache組相聯(lián)映射主存地址計(jì)算 主存地址二（主存容量塊數(shù)*字塊大小）log2 （主存塊和cache塊容量一致） 例:128*4096=219 （27*212） 主存區(qū)號二（主存容量塊數(shù)/cache容量塊數(shù)）log2 Cache訪存命屮率二cache存取次數(shù)/ （cache存取次數(shù)+主存存取次數(shù)） 磁帶相關(guān)性能公式 數(shù)據(jù)傳輸速率（B/s）二磁帶記錄密度（B/mm） *帶速（mm/s） 數(shù)據(jù)塊長充二Bl （記錄數(shù)據(jù)所需長度）+B2 （塊間

5、間隔） B1二（字節(jié)數(shù)/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）二（N*字節(jié)數(shù)/記錄）/傳輸速度 D （間隔時間）二塊間隔總長/帶速二（N/塊化因子）* （塊間間隔）/帶速 每塊容量二記錄長度*塊化系數(shù) 每塊長度二容量/（記錄密度） 存儲記錄的塊數(shù)二磁帶總帶長/ （每塊長度+每塊容量） 磁帶容量二每塊容量*塊數(shù) 磁盤常見技術(shù)指標(biāo)計(jì)算公式 雙面盤片要*2因?yàn)樽钔饷媸潜Ｗo(hù)面又-2 N*2-2 非格式化容量二位密度*3. 14159*最內(nèi)圈址徑*總磁道數(shù) 例：（250*3.14*10*10*6400） /8/1024/1024二59. 89MB 總

6、磁道數(shù)二記錄面數(shù)*磁道密度* （外直徑-內(nèi)直徑）/2 例:8 面*8* （30-10） /2* 10=6400 每面磁道數(shù)二（外徑一內(nèi)徑）/2） X道密度 每道位密度不同，容易相同 每道信息量二內(nèi)徑周長X位密度 例:10cm X 10 X 3. 14159 X 250 位/mm = 78537. 5 位/道 格式化容量二每道扇區(qū)數(shù)*扇區(qū)容量*總磁道數(shù) 例:（16*512*6400）/1024/1024=50X3 or 格式化容量二非格式化容量x0. 8 平均傳輸速率二最內(nèi)圈直徑*位密度*盤片轉(zhuǎn)速 例：2*3. 14* （100/2） *250*7200/60/8=1178Kb/s 數(shù)據(jù)傳輸率二

7、（外圈速率+內(nèi)圈速率）/2外圈速率二外徑周長X位密度X轉(zhuǎn)速 例：（30cm X 10 X 3. 14159 X 250 位/mm X 120 轉(zhuǎn)/秒）/8/1024 = 3451.4539 KB/s內(nèi)圈速率二內(nèi) 徑周長X位密度X轉(zhuǎn)速 例：（10cm X 10 X 3. 14159 X 250 位/mm X 120 轉(zhuǎn)/秒）/8/1024 二 1150.4846 KB/s數(shù)據(jù)傳輸率 (3451.4539 + 1150. 4846)/2=2300. 9693 KB/s 存取時間二尋道時間+等待時間 處理時間二等待時間+記錄處理時間 （記錄處理最少等待時間=0,最長等待時間二磁盤旋轉(zhuǎn)周期N ms/周

8、*記錄道數(shù)）移動道數(shù)（或扇 區(qū)）二目標(biāo)磁道（或扇區(qū)）-當(dāng)前磁道（或扇區(qū)） 尋道時間二移動道數(shù)*每經(jīng)過一磁道所需時間 等待時間二移動扇區(qū)數(shù)*每轉(zhuǎn)過一扇區(qū)所需時間讀取時間二目標(biāo)的塊數(shù)*讀一塊數(shù)據(jù)的時間數(shù) 據(jù)讀出時間二等待時間+尋道時間+讀取時間減少等待時間調(diào)整讀取順序能加快數(shù)據(jù)讀取時間 平均等待時間二磁盤旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn) ) 平均等待時間： 平均尋道時間= =（最長時間+最短時間）/2 二（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(tǒng) 虛存地址轉(zhuǎn)換 （基號）+段號）+頁號

9、）*2n+頁內(nèi)偏移 網(wǎng)絡(luò)流量與差錯控制技術(shù)最高鏈路利用率 a：幀計(jì)數(shù)長度 a可以是傳播延遲/發(fā)一幀時間數(shù)據(jù)速率*線路長度/傳播速度/幀長數(shù)據(jù)速率*傳播延遲/幀 長停等協(xié)議最高鏈路利用率E二1/ （2a+l） W:窗口大小 滑動窗口協(xié)議E二W/ （2a+l） P:幀出錯概率 停等 ARQ 協(xié)議 E二（1-P） / （2a+l） 選擇重發(fā)ARQ協(xié)議 若 W2a+1 則 E=l-P 若 W2a+1 則 E二（1-P）/（l-P+NP） 若 W=2a+1 則 E二W仃-P）/（2a+l）（1-P+NP） CSMA/CD常用計(jì)算公式 網(wǎng)絡(luò)傳播延遲二最大段長/信號傳播速度沖突窗口二網(wǎng)絡(luò)傳播延遲的兩倍.（寬

10、帶為四倍） 最小幀長二2* （網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率*最大段長/信號傳播速度） 例：Lmi n=2* （lGb/s*l/200 000） =10 000bit=1250 字節(jié) 性能分析 吞吐率T （單位時間內(nèi)實(shí)際傳送的位數(shù)） T二幀長/（網(wǎng)絡(luò)段長/傳播速度+幀長/網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率） 網(wǎng)絡(luò)利用率E E二吞吐率/網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率 以太網(wǎng)沖突時槽 T二2 （電波傳播時間+4個屮繼器的延時）+發(fā)送端的匸作站延時 即 T二2* （S/0. 70 +2*4Tr+2Tphy T=2S/0. 7C+2Tphy+8Tr+ 接收站延時 $=網(wǎng)絡(luò)跨距 0. 7C二電波在銅纜的速度是光波在真空屮的0. 7倍光速 Tphy二發(fā)送站物理層

11、時延 Tr二中繼器延時 快速以太網(wǎng)跨距 S=0. 35C （Lmin/R - 2 Tphy-STr ） 令牌環(huán)網(wǎng) 傳輸時延二數(shù)據(jù)傳輸率* （網(wǎng)段長度/傳播速度） 例:4Mb/s* （600 X/200 米 /us） us二 12 比特時延（lus=10-6 秒丿 存在環(huán)上的位數(shù)二傳播延遲（5us/km） *發(fā)送介質(zhì)長度*數(shù)據(jù)速率 路由選擇 包的發(fā)送二天數(shù)*24小時（86400秒）*每秒包的速率+中繼器延遲 IP地址及子網(wǎng)掩碼計(jì)算可分配的網(wǎng)絡(luò)數(shù)二2網(wǎng)絡(luò)號位數(shù)網(wǎng)絡(luò)屮最大的主機(jī)數(shù)=2主機(jī)號位數(shù)- 2例：10位主機(jī)號=210-2=1022 IP和網(wǎng)絡(luò)號位數(shù)取子網(wǎng)掩碼 例:IP: 176. 68. 16

12、0. 12 網(wǎng)絡(luò)位數(shù):22 子網(wǎng)：ip-二進(jìn)制-網(wǎng)絡(luò)號全1,主機(jī)為0-子網(wǎng)前22位1,后為0=255.255.252.0 Vlsm復(fù)雜子網(wǎng)計(jì)算 Ip/了網(wǎng)編碼 1. 取網(wǎng)絡(luò)號.求同一網(wǎng)絡(luò)上的ip 例:112. 10. 200. 0/21前21位-二進(jìn)制-取前21位相同者（ip） / （子網(wǎng)） 2. 路由匯聚 例:122. 21. 136. 0/24 和 122.21. 143.0/24 判斷前 24 位-二進(jìn)制-取前 24 位相同者 10001000 10001111 系統(tǒng)可靠性： 串聯(lián)：R二R1*R2*. RX 并聯(lián)：R=1- （1-R1） * （1-R2） *. （1-RX） pcm編碼

13、取樣：最高頻率*2 量化:位數(shù)=log2A級數(shù) 編碼量化后轉(zhuǎn)成二進(jìn)制 海明碼信息位： k二冗余碼 n二信息位 2Ak-l=n+k 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 信道帶寬 模擬信道W二最高頻率f2 -最低頻率fl數(shù)字信道為信道能夠達(dá)到的最大數(shù)據(jù)速率 有噪聲 香農(nóng)理論C （極限數(shù)據(jù)速率b/s） =W （帶寬）*log2 （1+S/N （信噪比）信噪比dB （分貝）二10*logl0 S/N S/N=10A （dB/10） 無噪聲 碼元速率B二1/T秒（碼元寬度）尼奎斯特定理最大碼元速率B二2*W （帶寬）一個碼元的信息 量n=log2 N （碼元的種類數(shù)） 碼元種類 數(shù)據(jù)速率R （b/s） =B （最大碼元速率/

14、波特位廣n （個碼元的信息量/比特位）=2W*log2 N 交換方式傳輸時間 鏈路延遲時間二鏈路數(shù)*每鏈路延遲時間 數(shù)據(jù)傳輸時間二數(shù)據(jù)總長度/數(shù)據(jù)傳輸率 中間結(jié)點(diǎn)延遲時間二中間結(jié)點(diǎn)數(shù)*每屮間結(jié)點(diǎn)延遲時間 電路交換傳輸時間二鏈路建立時間+鏈路延遲時間+數(shù)據(jù)傳輸時間報(bào)文交換傳輸時間二（鏈路延 時時間+屮間結(jié)點(diǎn)延遲時間+報(bào)文傳送時間）*報(bào)文數(shù) 分組交換 數(shù)據(jù)報(bào)傳輸時間二（鏈路延時時間+屮間結(jié)點(diǎn)延遲時間+分組傳送時間）*分組數(shù)虛電路傳輸 時間二鏈路建立時間+ （鏈路延時時間+中間結(jié)點(diǎn)延遲時間+分組傳送時間）*分 組數(shù) 信元交換傳輸時間二鏈路建立時間+ （鏈路延時時間+屮間結(jié)點(diǎn)延遲時間+分組傳送時間）*

15、信 元數(shù)差錯控制 CRC計(jì)算 信息位（K）轉(zhuǎn)生成多項(xiàng)式二K-l K（X） 例：0101100 仁 7 位-仁從 6 開始=1*xa6+0*xa5+1*xa4+1*xa3+0*xa2+0*xa1+1*xa0 二x6+x4+x3+l 冗余位（R）轉(zhuǎn)生成多項(xiàng)式二和上面一樣生成多項(xiàng)式轉(zhuǎn)信息位（除數(shù)）二和上面一樣，互轉(zhuǎn) 例:G （x） =x3+x+l二1*xA3+0*xA2+1*xA1+1*xA0二1011原始報(bào)文后面增加“ 0”的位數(shù)和多項(xiàng)式的最高幕 次值一樣，生成校驗(yàn)碼的位數(shù)和多項(xiàng)式的最高幕次值一樣，計(jì)算CRC校驗(yàn)碼，進(jìn)行異或運(yùn)算（相同 =0,不同=1） 網(wǎng)絡(luò)評價(jià) 網(wǎng)絡(luò)時延二本地操作完成時間和網(wǎng)絡(luò)操作完成時間Z差 吞吐率計(jì)算 吞吐率二（報(bào)文長度* （1-誤碼率）/ （報(bào)文長度/線速度）+報(bào)文間空閑時間吞吐率估算 吞吐率二每個報(bào)文內(nèi)用戶數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)量之比* （1 -報(bào)文重傳概率廣線速度 吞吐率二數(shù)據(jù)塊數(shù)/（響應(yīng)時間-存取時間） 響應(yīng)時