網(wǎng)絡(luò)工程師軟考常用計(jì)算公式(2)

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=1024字節(jié) 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB通信單位中K= 千， M= 百萬計(jì)算機(jī)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(jì)算總線數(shù)據(jù)傳輸速率總線數(shù)據(jù)傳輸速率 =時(shí)鐘頻率 (Mhz)/ 每個(gè)總線包含的時(shí)鐘周期數(shù) * 每個(gè)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) =時(shí)鐘頻率 /每個(gè)總線包含時(shí)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

2、線周期數(shù) =(指令數(shù) * 總線周期數(shù) /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(shí)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(shí)間P=I*CPI*T執(zhí)行程序所需時(shí)間=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(gè)機(jī)器周期時(shí)間指令碼長(zhǎng)定長(zhǎng)編碼 : 碼長(zhǎng) >=log2變長(zhǎng)編碼 : 將每個(gè)碼長(zhǎng) * 頻度，再累加其和平均碼長(zhǎng) =每個(gè)碼長(zhǎng) * 頻度流水線計(jì)算流水線周期值等于最慢的那個(gè)指令周期流水線執(zhí)行時(shí)間 =首條指令的執(zhí)行時(shí)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(shí)間流水線加速比=不采用流水

3、線的執(zhí)行時(shí)間/采用流水線的執(zhí)行時(shí)間存儲(chǔ)器計(jì)算存儲(chǔ)器帶寬 :每秒能訪問的位數(shù)單位ns=10-9 秒存儲(chǔ)器帶寬 =1 秒/存儲(chǔ)器周期 (ns)*每周期可訪問的字節(jié)數(shù).(隨機(jī)存取 )傳輸率 =1/ 存儲(chǔ)器周期(非隨機(jī)存取 )讀寫 N 位所需的平均時(shí)間=平均存取時(shí)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(chǔ)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(chǔ)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(jì)算平均訪存時(shí)間：Cach

4、e 命中率 *Cache 訪問周期時(shí)間+Cache 失效率 * 主存訪問周期時(shí)間例 :(2%*100ns+98%*10ns)+1/5*(5%*100ns+95%*10ns)=14.7ns映射時(shí)，主存和Cache 會(huì)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 =(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(hào) =(主存容量塊數(shù)/cache 容量塊數(shù) )log2Cache 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

5、度(B/mm)* 帶速 (mm/s)數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)充 =B1( 記錄數(shù)據(jù)所需長(zhǎng)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(shí)間 :T=S( 啟停時(shí)間 )+R+D R(有效時(shí)間 )=(N* 字節(jié)數(shù) /記錄 )/傳輸速度D( 間隔時(shí)間 )=塊間隔總長(zhǎng) /帶速 =(N/ 塊化因子 )*( 塊間間隔 )/ 帶速每塊容量 =記錄長(zhǎng)度 * 塊化系數(shù)每塊長(zhǎng)度 =容量 /(記錄密度 )存儲(chǔ)記錄的塊數(shù)=磁帶總帶長(zhǎng) /( 每塊長(zhǎng)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(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非格式化容量位密

6、度*3.14159* 最內(nèi)圈址徑 *總磁道數(shù)例 :(250*3.14*10*10*6400)/8/1024/1024=59.89MB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?jī)?nèi)徑周長(zhǎng)×位密度例 :10cm× 10× 3.14159× 250 位 /mm 78537.5 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

7、容量非格式化容量×0.8平均傳輸速率=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(外圈速率內(nèi)圈速率)/2外圈速率外徑周長(zhǎng)×位密度×轉(zhuǎn)速例 :(30cm ×10× 3.14159× 250 位/mm × 120 轉(zhuǎn) / 秒)/8/1024 3451.4539 KB/s 內(nèi)圈速率內(nèi)徑周長(zhǎng)×位密度×轉(zhuǎn)速例 :(10cm ×10× 3.14159× 250 位/mm × 120 轉(zhuǎn) / 秒)

8、/8/1024 1150.4846 KB/s 數(shù)據(jù)傳輸率（ 3451.45391150.4846）/2=2300.9693 KB/s存取時(shí)間 =尋道時(shí)間 +等待時(shí)間處理時(shí)間 =等待時(shí)間 +記錄處理時(shí)間(記錄處理最少等待時(shí)間=0 ，最長(zhǎng)等待時(shí)間=磁盤旋轉(zhuǎn)周期N ms/ 周 * 記錄道數(shù) )移動(dòng)道數(shù) (或扇區(qū) )=目標(biāo)磁道 (或扇區(qū) )- 當(dāng)前磁道 (或扇區(qū) )尋道時(shí)間 =移動(dòng)道數(shù) * 每經(jīng)過一磁道所需時(shí)間等待時(shí)間 =移動(dòng)扇區(qū)數(shù) *每轉(zhuǎn)過一扇區(qū)所需時(shí)間讀取時(shí)間 =目標(biāo)的塊數(shù) *讀一塊數(shù)據(jù)的時(shí)間數(shù)據(jù)讀出時(shí)間=等待時(shí)間 +尋道時(shí)間 +讀取時(shí)間減少等待時(shí)間調(diào)整讀取順序能加快數(shù)據(jù)讀取時(shí)間平均等待時(shí)間=磁盤

9、旋轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間的一半(自由選擇順逆時(shí)鐘時(shí)，最長(zhǎng)等待時(shí)間為半圈，最短為無須旋轉(zhuǎn))平均等待時(shí)間=(最長(zhǎng)時(shí)間 +最短時(shí)間 )/2平均尋道時(shí)間=(最大磁道的平均最長(zhǎng)尋道時(shí)間+最短時(shí)間 )/2最大磁道的平均最長(zhǎng)尋道時(shí)間=(最長(zhǎng)外徑 +圓心 )/2操作系統(tǒng)虛存地址轉(zhuǎn)換( 基號(hào) )+段號(hào) )+頁(yè)號(hào) )*2n+ 頁(yè)內(nèi)偏移網(wǎng)絡(luò)流量與差錯(cuò)控制技術(shù)最高鏈路利用率a:幀計(jì)數(shù)長(zhǎng)度a 可以是傳播延遲/ 發(fā)一幀時(shí)間數(shù)據(jù)速率 * 線路長(zhǎng)度 /傳播速度 / 幀長(zhǎng)數(shù)據(jù)速率 * 傳播延遲 /幀長(zhǎng)停等協(xié)議最高鏈路利用率E=1/(2a+1)W: 窗口大小滑動(dòng)窗口協(xié)議E=W/(2a+1)P:幀出錯(cuò)概率停等 ARQ 協(xié)議 E=(1-P)

10、/(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<=2a+1 則 E=W(1-P)/(2a+1)(1-P+NP)CSMA/CD 常用計(jì)算公式網(wǎng)絡(luò)傳播延遲=最大段長(zhǎng) /信號(hào)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(zhǎng) =2*( 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率* 最大段長(zhǎng) /信號(hào)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(shí)間內(nèi)實(shí)際傳送的位數(shù)

11、)T= 幀長(zhǎng) /( 網(wǎng)絡(luò)段長(zhǎng) /傳播速度 +幀長(zhǎng) /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(shí)槽T=2( 電波傳播時(shí)間 +4 個(gè)中繼器的延時(shí))+ 發(fā)送端的工作站延時(shí)+接收站延時(shí)即 T=2*(S/0.7C)+2*4Tr+2TphyT=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0.7 倍光速Tphy= 發(fā)送站物理層時(shí)延Tr=中繼器延時(shí)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(shí)延 =數(shù)據(jù)傳輸率 *( 網(wǎng)段長(zhǎng)度 /傳播速度 )例 :4Mb/s*(600 米 /200 米 /us)us=12 比特時(shí)

12、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(zhǎng)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(shí) (86400 秒 )* 每秒包的速率IP 地址及子網(wǎng)掩碼計(jì)算可分配的網(wǎng)絡(luò)數(shù)=2 網(wǎng)絡(luò)號(hào)位數(shù)網(wǎng)絡(luò)中最大的主機(jī)數(shù) =2 主機(jī)號(hào)位數(shù) -2 例 :10 位主機(jī)號(hào) =210-2=1022 IP 和網(wǎng)絡(luò)號(hào)位數(shù)取子網(wǎng)掩碼例網(wǎng)絡(luò)位數(shù) :22子網(wǎng) :ip-> 二進(jìn)制 ->網(wǎng)絡(luò)號(hào)全 1，主機(jī)為0-> 子網(wǎng)前 22 位 1，后為Vlsm 復(fù)雜子網(wǎng)計(jì)算Ip/子網(wǎng)編碼1.取網(wǎng)絡(luò)號(hào) .求同一網(wǎng)絡(luò)上的ip例前 21 位 ->二進(jìn)制 ->取

13、前 21 位相同者 (ip)/( 子網(wǎng) )2.路由匯聚例和判斷前 24 位->二進(jìn)制 ->取前 24 位相同者 1000100010001111系統(tǒng)可靠性 :串聯(lián) :R=R1*R2*.RX并聯(lián) :R=1-(1-R1)*(1-R2)*.(1-RX)pcm 編碼取樣 :最高頻率 *2量化 :位數(shù) =log2 級(jí)數(shù)編碼量化后轉(zhuǎn)成二進(jìn)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(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

14、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(gè)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/波特位 )*n( 一個(gè)碼元的信息量/比特位 )=2W*log2 N交換方式傳輸時(shí)間鏈路延遲時(shí)間=鏈路數(shù) *每鏈路延遲時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間=數(shù)據(jù)總長(zhǎng)度 /數(shù)據(jù)傳輸率中間結(jié)點(diǎn)延遲時(shí)間=中間結(jié)點(diǎn)數(shù) * 每中間結(jié)點(diǎn)延遲時(shí)間電路交換傳輸時(shí)間=鏈路建立時(shí)間+鏈路延遲時(shí)間+數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間報(bào)文交換傳輸時(shí)間=(鏈路延時(shí)時(shí)間+中間結(jié)點(diǎn)延遲時(shí)間+報(bào)文傳送時(shí)間

15、)* 報(bào)文數(shù)分組交換數(shù)據(jù)報(bào)傳輸時(shí)間=( 鏈路延時(shí)時(shí)間 +中間結(jié)點(diǎn)延遲時(shí)間+分組傳送時(shí)間 )* 分組數(shù)虛電路傳輸時(shí)間=鏈路建立時(shí)間+(鏈路延時(shí)時(shí)間+中間結(jié)點(diǎn)延遲時(shí)間+分組傳送時(shí)間)* 分組數(shù)信元交換傳輸時(shí)間 =鏈路建立時(shí)間 +( 鏈路延時(shí)時(shí)間 +中間結(jié)點(diǎn)延遲時(shí)間 +分組傳送時(shí)間 )* 信元數(shù)差錯(cuò)控制CRC 計(jì)算信息位 (K) 轉(zhuǎn)生成多項(xiàng)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(xiàng)式 =和上面一樣生成多項(xiàng)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(bào)文后面增加“ 0”的位數(shù)和多項(xiàng)式的最高冪次值一樣，生成校驗(yàn)碼的位數(shù)和多項(xiàng)式的最高冪次值一樣，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(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延 =本地操作完成時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)操作完成時(shí)間之差.吞吐率計(jì)算吞吐率 =( 報(bào)文長(zhǎng)度 *(1- 誤碼率 )/( 報(bào)文長(zhǎng)度 / 線速度 )+報(bào)文間空閑時(shí)間吞吐率估算吞吐率 =每個(gè)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)* 線速度吞吐率 =數(shù)據(jù)塊數(shù) /( 響應(yīng)時(shí)間存取時(shí)間)響應(yīng)時(shí)間 =存取