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

2、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)間指令碼長定長編碼:碼長>=log2變長編碼:將每個(gè)碼長*頻度，再累加其和平均碼長=每個(gè)碼長*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=不采用流水線的執(zhí)行時(shí)間/采用流水線的執(zhí)行時(shí)間存儲器計(jì)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)*

3、每周期可訪問的字節(jié)數(shù)(隨機(jī)存取)傳輸率=1/存儲器周期(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：Cache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Cac

4、he會分成容量相同的組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=(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(shí)間:T=S(啟停時(shí)間)+R+DR(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

5、/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(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×位

6、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(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×位密度×轉(zhuǎn)速例:(30cm×10×3.14159×250位/mm×120轉(zhuǎn)/秒)/8/1024=3451.4

7、539 KB/s內(nèi)圈速率=內(nèi)徑周長×位密度×轉(zhuǎn)速例:(10cm×10×3.14159×250位/mm×120轉(zhuǎn)/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(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，最長等待時(shí)間=磁盤旋轉(zhuǎn)周期N ms/周*記錄道數(shù))移動道數(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=移動道數(shù)*每經(jīng)過一磁道所需時(shí)間等待時(shí)間=移動扇區(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

8、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尋道時(shí)間+最短時(shí)間)/2最大磁道的平均最長尋道時(shí)間=(最長外徑+圓心)/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(jì)數(shù)長度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

9、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(jì)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

10、(單位時(shí)間內(nèi)實(shí)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(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/R2 Tphy-8Tr)令牌環(huán)網(wǎng)傳輸時(shí)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(shí)延(1us=10-6秒)存

11、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(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)號位數(shù)網(wǎng)絡(luò)中最大的主機(jī)數(shù)=2主機(jī)號位數(shù)-2例:10位主機(jī)號=210-2=1022IP和網(wǎng)絡(luò)號位數(shù)取子網(wǎng)掩碼例:IP:176.68.160.12網(wǎng)絡(luò)位數(shù):22子網(wǎng):ip->二進(jìn)制->網(wǎng)絡(luò)號全1，主機(jī)為0->子網(wǎng)前22位1，后為0=255.255.252.0Vlsm復(fù)雜子網(wǎng)計(jì)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:112.10.200.0/21前21位->二進(jìn)制->取前21位相同

12、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(jìn)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(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dB(分

13、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)*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

14、+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)文長度*(1-誤碼率)/(報(bào)文長度/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