網(wǎng)絡工程師軟考常用計算公式

1、網(wǎng)絡工程師軟考常用計算公式單位的換算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=百萬計算機單位中 K=210 ， M=220 倍數(shù)剛好是 1024 的冪A為次方；/為除；*為乘；（X/X）為單位計算總線數(shù)據(jù)傳輸速率(b)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) 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) =（

2、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

3、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（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 訪問周期時間 +Cach

4、e 失效率 *主存訪問周期時間例:（2%*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)映射主存地址計算主存地址=（主存容量塊數(shù)*字塊大?。﹍og2（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)

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*

6、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） 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=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X0.8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

7、/60/8=1 178Kb/s 數(shù)據(jù)傳輸率二（外圈速率+內(nèi)圈速率）/2 外圈速率二外徑周長X位密度X轉速例:（30cm X 10X 3.14159 X 250 位/mm X 120 轉/秒）/8/1024 = 3451.4539 KB/s 內(nèi)圈速率=內(nèi)徑周長X位密度X轉速例:（10cm X 10X 3.14159 X250 位/mm X 120 轉/秒）/8/1024 = 1150.4846 KB/s 數(shù)據(jù)傳輸率（ 3451.45391150.4846） /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

8、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 =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

9、+圓心 ）/2操作系統(tǒng) 虛存地址轉換(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)W: 窗口大小 滑動窗口協(xié)議 E=W/(2a+1)P:幀岀錯概率停等 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

10、+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:Lmi n=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

11、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/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I

12、P 地址及子網(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Vlsm 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 ip2.路由匯聚001111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)=log2A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2Ak-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fl數(shù)字信道為信道能夠達到的

13、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=10A（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

14、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-1 K（x）例:K=1011001=7 位-仁從6開始=1*xA6+0*xA5+1*xA4+1*xA3+0

15、*xA2+0*xA1+1*xA0=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+仁1*xA3+0*xA2+1*xF+1*xA0=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)