軟考網(wǎng)絡工程師常用計算公式匯總

1、軟考網(wǎng)絡工程師常用計算公式匯總單位的換算 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)/指令)指令數(shù)=指令條數(shù)*

2、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(n

3、s)*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)存儲器位置編碼=(第二位置第一位置)+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

4、Cache會分成容量相同的組cache組相聯(lián)映射主存位置計算主存位置=(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=(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)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+DR(有效時間)=(N*字節(jié)數(shù)/記錄)/傳輸速度D(間隔時間)=塊間

5、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(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=內(nèi)徑周長

6、5;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×位密度×轉速例:(30cm×10×3.14159×250位/mm×120轉/秒)/8/1024=345

7、1.4539 KB/s內(nèi)圈速率=內(nèi)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(shù)據(jù)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(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)*每轉過一扇區(qū)所需時間讀取時間=

8、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(tǒng)虛存位置轉換(基號)+段號)+頁號)*2n+頁內(nèi)偏移網(wǎng)絡流量與差錯控制技術 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)

9、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<=2a+1則E=W(1-P)/(2a+1)(1-P+NP)CSMA/CD常用計算公式網(wǎng)絡傳播延遲=最大段長/信號傳播速度沖突窗口=網(wǎng)絡傳播延遲的兩倍.(寬帶為四倍)最小幀長=2*(網(wǎng)絡數(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

10、吞吐率T(單位時間內(nèi)實際傳送的位數(shù))T=幀長/(網(wǎng)絡段長/傳播速度+幀長/網(wǎng)絡數(shù)據(jù)速率)網(wǎng)絡利用率EE=吞吐率/網(wǎng)絡數(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/0.7C)+2*4Tr+2TphyT=2S/0.7C+2Tphy+8TrS=網(wǎng)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(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/R2 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-

11、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位置及子網(wǎng)掩碼計算可分配的網(wǎng)絡數(shù)=2網(wǎng)絡號位數(shù)網(wǎng)絡中最大的主機數(shù)=2主機號位數(shù)-2例:10位主機號=210-2=1022IP和網(wǎng)絡號位數(shù)取子網(wǎng)掩碼例:IP:176.68.160.12網(wǎng)絡位數(shù):22子網(wǎng):ip->二進制->網(wǎng)絡號全1，主機為0->子網(wǎng)前22位1，后為0=255.255.252.0Vlsm復雜子網(wǎng)計算Ip/子網(wǎng)編碼1.取網(wǎng)絡號.求同一網(wǎng)絡上的ip例:112.10.200.0/21前21位->二進制->取前2

12、1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->二進制->取前24位相同者10001000 10001111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級數(shù)編碼量化后轉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

13、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)傳輸率中間結點延遲時間=中間結點數(shù)*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(shù)據(jù)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(shù)分組交換數(shù)據(jù)報傳輸時間=(鏈路

14、延時時間+中間結點延遲時間+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+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*分組數(shù)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(shù)差錯控制CRC計算信息位(K)轉生成多項式=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)轉生成多項式=和上面一樣生成多項式轉信息位(除數(shù))=和上面一樣，互轉例: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)絡評價網(wǎng)絡時延=本地操作完成時間和網(wǎng)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(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)/(響應時間存取時間)響應時間=存取時間+(數(shù)據(jù)塊處理/存取及傳送時間*數(shù)據(jù)塊數(shù))數(shù)據(jù)塊處理/存取及傳送時間=(響應時間存取時間)/數(shù)據(jù)塊數(shù)有效資源利用率計算有效利用