軟考網(wǎng)絡(luò)工程師常用公式

1、單位的換算1 字節(jié) (B)=8bit 1KB=1024字節(jié) 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(shù)剛好是1024 的冪 為次方； / 為除； * 為乘； (X/X) 為單位計算總線數(shù)據(jù)傳輸速率總線數(shù)據(jù)傳輸速率=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)計算系統(tǒng)速度每秒指令數(shù) =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)=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)=( 指令數(shù) * 總線周期數(shù) /

2、 指令 )指令數(shù) =指令條數(shù) * 使用頻度 / 總指令使用頻度每秒總線周期數(shù)=主頻 / 時鐘周期FSB帶寬 =FSB頻率 *FSB 位寬 /8計算機執(zhí)行程序所需時間P=I*CPI*T執(zhí)行程序所需時間=編譯后產(chǎn)生的機器指令數(shù)* 指令所需平均周期數(shù)*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(zhí)行時間=首條指令的執(zhí)行時間+（指令總數(shù) 1） * 流水線周期值流水線吞吐率 =任務(wù)數(shù) / 完成時間流水線加速比=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

3、計算存儲器帶寬 : 每秒能訪問的位數(shù)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(jié)數(shù)( 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(shù)據(jù)傳輸率內(nèi)存片數(shù)：（W/w） * （ B/b ） W、B 表示要組成的存儲器的字數(shù)和位數(shù)；w、 b 表示內(nèi)存芯片的字數(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)*8bit內(nèi)存位數(shù)： log2 （要編址的字或字節(jié)數(shù)）Cache 計算平均訪存時間：Cache 命中率 *Cache 訪問周

4、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)=映射時，主存和Cache會分成容量相同的組cache組相聯(lián)映射主存地址計算主存地址=( 主存容量塊數(shù) * 字塊大小 )log2(主存塊和cache 例 :128*4096=219(27*212)主存區(qū)號 =( 主存容量塊數(shù) /cache 容量塊數(shù) )log2塊容量一致)Cache 訪存命中率 =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)= 磁帶記錄密度 (B/mm)* 帶速 (mm/s)數(shù)

5、據(jù)塊長充 =B1( 記錄數(shù)據(jù)所需長度)+B2( 塊間間隔 )B1=( 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 )=(N* 字節(jié)數(shù) / 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(shù)每塊長度 =容量 /( 記錄密度 )存儲記錄的塊數(shù)=磁帶總帶長 /( 每塊長度 +每塊容量 )磁帶容量 =每塊容量 * 塊數(shù)磁盤常見技術(shù)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* 最內(nèi)圈址徑 * 總磁道數(shù)

6、 例 :(250*10*10*6400)/8/1024 /1024=總磁道數(shù) =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)( （外徑內(nèi)徑） /2) ×道密度每道位密度不同，容易相同每道信息量內(nèi)徑周長×位密度 例:10cm×10×× 250位/mm位 / 道 格式化容量每道扇區(qū)數(shù)* 扇區(qū)容量 * 總磁道數(shù) 例 :(16*512*6400)/1024/1024=50MBor格式化容量非格式化容量×平均傳輸速率=最內(nèi)圈直徑 * 位密度 * 盤片轉(zhuǎn)速 例 :2*

7、(100/2)*250*7200/60/8=1178Kb/s數(shù)據(jù)傳輸率( 外圈速率內(nèi)圈速率)/2外圈速率外徑周長×位密度×轉(zhuǎn)速 例:(30cm ×10×× 250位/mm×120轉(zhuǎn) / 秒 )/8 /1024KB/s內(nèi)圈速率內(nèi)徑周長×位密度×轉(zhuǎn)速 例:(10cm ×10×× 250位/mm×120轉(zhuǎn) /秒 )/8/1024KB/s數(shù)據(jù)傳輸率（）/2= 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(zhuǎn)周

8、期N ms/ 周 * 記錄道數(shù) )移動道數(shù) ( 或扇區(qū) )= 目標磁道 ( 或扇區(qū) )- 當前磁道 ( 或扇區(qū) )尋道時間 =移動道數(shù) * 每經(jīng)過一磁道所需時間等待時間 =移動扇區(qū)數(shù) * 每轉(zhuǎn)過一扇區(qū)所需時間讀取時間 =目標的塊數(shù) * 讀一塊數(shù)據(jù)的時間數(shù)據(jù)讀出時間=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=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=( 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

9、)/2操作系統(tǒng)虛存地址轉(zhuǎn)換( 基號 )+ 段號 )+ 頁號 )*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=1/(2a+1)W:窗口大小滑動窗口協(xié)議E=W/(2a+1)P: 幀出錯概率停等 ARQ協(xié)議 E= (1-P)/(2a+1)選擇重發(fā)ARQ協(xié)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(xié)議若 W>2a+1則 E=(1-P)/(1-P+NP)若 W<=

10、2a+1 則 E=W(1-P)/(2a+1)(1-P+NP)CSMA/CD常用計算公式網(wǎng)絡(luò)傳播延遲=最大段長 / 信號傳播速度沖突窗口 =網(wǎng)絡(luò)傳播延遲的兩倍.( 寬帶為四倍 )最小幀長 =2*( 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)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(jié)性能分析吞吐率 T( 單位時間內(nèi)實際傳送的位數(shù))T=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EE=吞吐率 / 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率以太網(wǎng)沖突時槽T=2( 電波傳播時間 +4 個中繼器的延時)+ 發(fā)送端的工作站延時+接收站延時即 T=2*(S/0

11、.7C)+2*4Tr+2Tphy T=2S/0.7C+2Tphy+8TrS=網(wǎng)絡(luò)跨距0.7C= 電波在銅纜的速度是光波在真空中的倍光速Tphy=發(fā)送站物理層時延Tr= 中繼器延時快速以太網(wǎng)跨距S=0.35C(Lmin/R 2 Tphy-8Tr)令牌環(huán)網(wǎng)傳輸時延 =數(shù)據(jù)傳輸率 *( 網(wǎng)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(huán)上的位數(shù)=傳播延遲 (5us/km)*發(fā)送介質(zhì)長度*數(shù)據(jù)速率 +中繼器延遲路由選擇包的發(fā)送 =天數(shù) *24 小時 (86400 秒 )* 每秒包的速率IP 地址及子網(wǎng)掩碼計算可分配的網(wǎng)

12、絡(luò)數(shù)=2 網(wǎng)絡(luò)號位數(shù)網(wǎng)絡(luò)中最大的主機數(shù)=2 主機號位數(shù) -2 例 :10 位主機號 =210-2=1022IP 和網(wǎng)絡(luò)號位數(shù)取子網(wǎng)掩碼例 :IP: 網(wǎng)絡(luò)位數(shù) :22子網(wǎng) :ip->二進制 -> 網(wǎng)絡(luò)號全1，主機為0-> 子網(wǎng)前 22 位 1，后為 0=Vlsm 復(fù)雜子網(wǎng)計算Ip/ 子網(wǎng)編碼1. 取網(wǎng)絡(luò)號 . 求同一網(wǎng)絡(luò)上的 ip例 : 前 21 位 -> 二進制 -> 取前 21 位相同者(ip)/(子網(wǎng) )2. 路由匯聚例: 和判斷前 24 位 -> 二進制 -> 取前 24 位相同者系統(tǒng)可靠性 :串聯(lián) :R=R1*R2*.RX并聯(lián) :R=1-(1-

13、R1)*(1-R2)*.(1-RX)pcm 編碼取樣 : 最高頻率 *2量化 : 位數(shù) =log2 級數(shù)編碼量化后轉(zhuǎn)成二進制海明碼信息位:k=冗余碼n=信息位2k-1>=n+k數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)信道帶寬模擬信道W=最高頻率f2 最低頻率f1數(shù)字信道為信道能夠達到的最大數(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 )=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(shù) )碼元種類數(shù)據(jù)速

14、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(shù) * 每鏈路延遲時間數(shù)據(jù)傳輸時間=數(shù)據(jù)總長度 / 數(shù)據(jù)傳輸率中間結(jié)點延遲時間=中間結(jié)點數(shù) * 每中間結(jié)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(shù)據(jù)傳輸時間報文交換傳輸時間=( 鏈路延時時間+中間結(jié)點延遲時間+報文傳送時間 )* 報文數(shù)分組交換數(shù)據(jù)報傳輸時間=( 鏈路延時時間+中間結(jié)點延遲時間+分組傳送時間)* 分組數(shù)虛電路傳輸時間 =鏈路建立時間 +( 鏈路延時時間 +中間結(jié)點延遲時間 +分組傳送時間 )* 分組數(shù)信元交換傳輸時間 =鏈

15、路建立時間 +( 鏈路延時時間 +中間結(jié)點延遲時間 +分組傳送時間 )* 信元數(shù)差錯控制CRC計算信息位 (K) 轉(zhuǎn)生成多項式=K-1K(x)例 :K=1011001=7 位 1=從 6 開始=1*x6+0*x5+1*x4+1*x3+0*x2+0*x1+1*x0=x6+x4+x3+1冗余位 (R) 轉(zhuǎn)生成多項式=和上面一樣生成多項式轉(zhuǎn)信息位( 除數(shù) )= 和上面一樣，互轉(zhuǎn)例 :G(x)=x3+x+1=1*x3+0*x2+1*x1+1*x0=1011原始報文后面增加“ 0”的位數(shù)和多項式的最高冪次值一樣，生成校驗碼的位數(shù)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(wǎng)絡(luò)評價網(wǎng)絡(luò)時延 =本地操作完成時間和網(wǎng)絡(luò)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(nèi)用戶數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)量之比*(1 報文重傳概率)* 線速度吞吐率 =數(shù)據(jù)塊數(shù) /( 響應(yīng)時間存取時間)響應(yīng)時間 =存取