以太网的性能参数
一、延迟
延迟（网络延迟）：数据从发送端到接收端的传输时间。这个时间不仅包含数据包在物理介质上的传输时间，还包括了数据包在网络设备上的处理时间。
RTT：往返时间，网络请求从A->B以及响应从B->A所花费的时间。
延迟主要类型
- 传输延迟：数据在传输介质上传播的时间，收物理传输媒体的特性，传输距离和信号传输速率的影响
- 处理延迟：数据在网络设备上进行处理所需的时间，包括路由器，交换机和计算机等设备。处理延迟受设备性能，负载和协议的影响
- 排队延迟：当多个数据包在网络设备上等待处理时，会进行一个队列。排队延迟是数据包在队列中的等待时间，受网络拥塞影响
- 传播延迟：数据包从发送端到接收端传播所用的时间，受4信号传播速度和传播距离的影响
二、带宽
带宽：网络连接可以传输的数据量，通常以每秒比特（bps）表示。它决定了网络连接的容量，即能够传输多少数据量。
带宽和延迟的关系
带宽描述了网络连接的最大数据传输速率，而延迟描述了数据传输的时间。带宽和延迟之间的关系可以类比高速公路：带宽类比高速公路的宽度，延迟类比告诉公路上的速度。严格来讲带宽和延迟申相互独立的参数，但是共同决定了网络的吞吐能力。
如何提高带宽？
- 升级网络连接：选择具有更高带宽的网络连接，升级宽带服务套餐或铜改光...
- 使用负载均衡：在多个网络连接或者服务器之间负载均衡，以确保数据传输能够有效利用所有可用带宽
- 数据压缩：在某些情况下，数据压缩可以减少传输数据的体积，从而提高宽带利用率
- 内容分发网络（CDN）：使用CDN可以将数据和内容缓存在多个位置，减少传输距离和传输时间，提升带宽利用率。
三、吞吐量
吞吐量：表示实际传输数据的速率，与带宽不同，吞吐量考虑了数据传输中的各种因素，包括延迟、丢包和协议开销，吞吐量是用户最终能够获得的数据传输速率的实际度量。
网络吞吐量
- 总体网络吞吐量：指整个网络中成功传输数据的速率，通常以每秒比特为单位
- 应用程序吞吐量：针对特定应用程序或协议的数据传输速率，如HTTP吞吐量或FTP吞吐量
- 流量类别吞吐量：根据数据流的类型进行分类，例如，视频吞吐量，音频流吞吐量
磁盘吞吐量
- 读取吞吐量：表示从磁盘读取数据的速率，通常以每秒读取的数据量（如MB/s）来衡量。
- 写入吞吐量：表示向磁盘写入数据的速率，也以每秒写入的数据量来度量。
- 随机吞吐量：指随机访问模式下的读写速率，与顺序读写吞吐量相对。
系统吞吐量
- 计算机系统吞吐量：表示整个计算机系统的数据处理速率，包括CPU、内存、存储和网络等资源。
- 虚拟化环境吞吐量：用于衡量虚拟化平台中虚拟机的数据处理速率。
- 云计算平台吞吐量：表示云服务提供商的计算和存储资源的整体数据传输速率。
数据库吞吐量
- 数据库读取吞吐量：表示从数据库中检索数据的速率，通常以查询每秒（QPS）或读取每秒（RPS）来度量。
- 数据库写入吞吐量：指向数据库写入数据的速率，通常以插入每秒（IPS）或写入每秒（WPS）来度量。
应用程序吞吐量
- Web应用程序吞吐量：用于衡量Web应用程序的请求和响应速率。
- 游戏应用程序吞吐量：用于衡量在线游戏的数据传输速率，包括游戏世界更新和玩家操作的反应速度
如何提高吞吐量？
提高吞吐量通常需要考虑多个因素，包括延迟、带宽和网络拥塞。
减小延迟：通过减小延迟，数据包能够更快地到达目的地，从而提高吞吐量。
降低丢包率：丢失数据包会导致额外的延迟，因为数据包需要重新发送。通过减小丢包率，可以提高吞吐量。
网络优化：优化网络连接、路由和设备，以确保数据传输尽可能快速和高效。
负载均衡：在多个服务器或连接之间均衡负载，以确保数据传输能够有效利用所有可用带宽。
QoS管理：使用服务质量（QoS）策略，以确保重要的数据流量获得较低的延迟和较高的吞吐量。
四、响应时间
响应时间：从用户发起请求到系统作出响应的时间，它包括了用户点击链接，提交表单或发出API请求的瞬间，到用户在屏幕上看到结果或接收到数据的时间。响应时间通常以毫秒（ms）为单位。
延迟对响应时间有直接影响。较低的延迟意味着请求到达服务器或服务端更快，因此响应时间更短。高延迟可能导致用户等待更长时间，因此响应时间延长。
带宽和吞吐量影响数据传输速度。更高的带宽和吞吐量意味着能够更快地传输数据，从而缩短响应时间，特别是在下载大型文件或流媒体时。
响应时间是用户感知性能的重要参数。更短的响应时间通常被认为是更好的用户体验。因此，在优化网络性能时，需要同时考虑延迟、带宽和吞吐量，以确保快速响应用户请求
如何缩短响应时间？
缩短响应时间是提高网络性能的关键目标之一，特别是对于在线服务和应用程序。
优化服务器性能：确保服务器具有足够的处理能力，以快速响应用户请求。使用高性能硬件和软件优化可以提高服务器性能。
使用内容分发网络（CDN）：CDN可以将内容缓存在多个位置，减小传输距离和传输时间，从而加速响应时间。
压缩数据：在传输数据时，使用数据压缩可以减小数据量，从而加速传输和响应时间。
负载均衡：使用负载均衡来分发请求到多个服务器，以确保每个服务器都能够快速响应请求。
数据库优化：如果应用程序需要访问数据库，数据库优化可以加速数据库查询和响应时间。
减小页面大小：对于网站和Web应用程序，减小页面大小可以加速页面加载时间，从而提高响应时间。
五、峰值速率
在理想条件下，以太网接口能够达到的最高瞬时传输速率，并不代表长期传输速率，只是理论上限
六、广播包
定义：一种特殊类型的以太网帧，目的MAC地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF,即所有设备都会接收。
- 广播包属于主机之间“一对所有”的通讯模式，路由器收到广播数据包后会进行无条件复制，并转发给当前网段中每一台主机，所有主机都会接收到信号。
- 路由器仅在当前网段转发广播包，不会跨网段转发广播包，如果需要进一步控制广播包范围，可以使用VLAN虚拟局域网，将制定端口划入不同的VLAN从而控制广播包的传播范围。
- 广播包使用UDP协议进行收发通信
七、丢包率
定义：网络传输过程中，丢失的数据包数量占发送总数据包数量的比率，是衡量网络性能的重要指标。
计算公式：
丢包率=(输入报文−输出报文)/输入报文×100%
影响因素
- 网络拥塞：当网络流量过大时，路由器和交换机的缓冲区可能会满，导致信到达的数据包被丢弃
- 硬件故障：路由器或交换机的故障可能导致数据包无法正常传输。
- 数据包的长度和发送频率：较大的数据包或较高频率的发送可能增加丢包的风险
- 网络攻击：例如DDoS攻击会向网络发送大量无效数据包，导致正常数据包被丢弃
- 路由异常或链路不稳定
- 错误帧：CRC错误
带宽利用率
定义：实际使用的带宽占可用带宽的比例，用于衡量网络资源使用效率。
带宽利用率=链路带宽吞吐量×100%