網絡工程師軟考常用計算公式［１]單位的換算

1字節（B)＝8ｂiｔ1ＫB=１024字節1MB=10２4KB1GＢ＝1024ＭＢ1TＢ=102４GB?通信單位中K=千，M=百萬

計算機單位中K＝２１0,M=２２0

倍數剛好是102４的冪

^為次方;/為除;*為乘;(X/X）為單位?

計算總線數據傳輸速率

?總線數據傳輸速率=時鐘頻率（Mhz）/每個總線包含的時鐘周期數＊每個總線周期傳送的字節數(b)??計算系統速度??每秒指令數=時鐘頻率/每個總線包含時鐘周期數/指令平均占用總線周期數?平均總線周期數=所有指令類別相加(平均總線周期數*使用頻度)?控制程序所包含的總線周期數=（指令數*總線周期數/指令）

指令數＝指令條數*使用頻度/總指令使用頻度

每秒總線周期數=主頻/時鐘周期?FSB帶寬=FSＢ頻率*FＳB位寬/8?計算機執行程序所需時間?Ｐ=I*CPＩ*T

執行程序所需時間=編譯后產生的機器指令數*指令所需平均周期數*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

流水線執行時間=首條指令的執行時間+(指令總數－1）*流水線周期值

流水線吞吐率=任務數／完畢時間?流水線加速比=不采用流水線的執行時間/采用流水線的執行時間

存儲器計算

存儲器帶寬:每秒能訪問的位數單位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數

（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/數據傳輸率?內存片數：（W/w）＊(B/b）W、B表達要組成的存儲器的字數和位數；?w、b表達內存芯片的字數和位數

存儲器地址編碼=（第二地址–第一地址)+1

{例：[(CＦＦFFH-9０0０0Ｈ)+1]／[（16K*10２４)*8biｔ]｝?內存位數:log2（要編址的字或字節數）

?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Cacｈe會提成容量相同的組?caｃｈe組相聯映射主存地址計算?主存地址＝(主存容量塊數*字塊大小）loｇ２（主存塊和cacｈe塊容量一致)

［例:128*４096=２1９(27＊212)]

主存區號=(主存容量塊數／caｃｈe容量塊數)loｇ２

Ｃache訪存命中率=cache存取次數/（cache存取次數+主存存取次數）磁帶相關性能公式數據傳輸速率（B/s)=磁帶記錄密度(B/mm)＊帶速(mm/ｓ)?數據塊長充=B1(記錄數據所需長度）+Ｂ２(塊間間隔)?B1=（字節數/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*字節數/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?每塊長度=容量/（記錄密度)

存儲記錄的塊數=磁帶總帶長／（每塊長度+每塊容量）?磁帶容量=每塊容量*塊數

?磁盤常見技術指標計算公式?

雙面盤片要*2由于最外面是保護面又-2Ｎ*２-2?非格式化容量=位密度*3.141５９＊最內圈址徑*總磁道數?[例:(25０*3．1４*10*10＊64００)/８/1024／10２4=59.８9MB]?總磁道數=記錄面數*磁道密度＊(外直徑-內直徑)/2?[例：8面＊8*(30-10)/２＊1０=64０0]?每面磁道數=((外徑-內徑）/２)×道密度

每道位密度不同，容易相同

每道信息量＝內徑周長×位密度

［例:10cm×10×3.14159×２５０位/mm=7８537.5位/道]?格式化容量＝每道扇區數*扇區容量*總磁道數?[例:(１6*512＊６400)／10２4/1024=５0MB］ｏr

格式化容量＝非格式化容量×0.8?平均傳輸速率=最內圈直徑*位密度*盤片轉速?［例：[2*３.１4＊(100／2)]*2５0*720０/60/８=1178Kb/s]

數據傳輸率=（外圈速率+內圈速率)／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＝3４51.４５39KB/s]

內圈速率=內徑周長×位密度×轉速

[例:(10cm×10×3.1415９×250位/mm×120轉/秒）/8/10２4=1150．4846KＢ/s]

數據傳輸率（3451.4539+1１50.4８46)/2=２3０0.96９3KB/s?存取時間=尋道時間＋等待時間

解決時間=等待時間+記錄解決時間?(記錄解決最少等待時間=0，最長等待時間=磁盤旋轉周期Nms／周＊記錄道數)

移動道數（或扇區)＝目的磁道(或扇區）-當前磁道(或扇區)?尋道時間=移動道數＊每通過一磁道所需時間

等待時間=移動扇區數＊每轉過一扇區所需時間?讀取時間＝目的的塊數＊讀一塊數據的時間?數據讀出時間=等待時間＋尋道時間＋讀取時間?減少等待時間調整讀取順序能加快數據讀取時間?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?

虛存地址轉換??(((基號)+段號)+頁號)＊２n+頁內偏移網絡流量與差錯控制技術最高鏈路運用率

?a：幀計數長度?a可以是傳播延遲/發一幀時間?數據速率＊線路長度/傳播速度/幀長?數據速率*傳播延遲/幀長

停等協議最高鏈路運用率Ｅ=1／(２a+1)?W：窗口大小

滑動窗口協議E＝W/(2ａ＋１)

Ｐ:幀犯錯概率

停等ARQ協議Ｅ＝（1-P）/(２a+1）

選擇重發AＲＱ協議?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

?網絡傳播延遲＝最大段長／信號傳播速度?沖突窗口=網絡傳播延遲的兩倍．(寬帶為四倍)

最小幀長=2＊(網絡數據速率＊最大段長/信號傳播速度）

例:Ｌmin＝2＊(1Gb/s*1／200０0０)=１000０bｉt=1２５0字節?

性能分析?

吞吐率Ｔ(單位時間內實際傳送的位數）

T=幀長／（網絡段長/傳播速度+幀長/網絡數據速率)網絡運用率E??E＝吞吐率／網絡數據速率?

以太網沖突時槽??Ｔ=2(電波傳播時間+4個中繼器的延時)＋發送端的工作站延時+接受站延時?即T=2*(S/0.7C）+２*４Tr+2Tphy

T＝2Ｓ/0.7C＋２Tｐhy＋8Tr?S=網絡跨距?0.7C=電波在銅纜的速度是光波在真空中的0.7倍光速

Tｐhy=發送站物理層時延?Tr＝中繼器延時?

快速以太網跨距

?S=０.35C(Lｍｉn/R–２Tｐhy-8Tr)??令牌環網??傳輸時延＝數據傳輸率*（網段長度/傳播速度)

例：4Mb/s＊（600米/200米/uｓ)us=12比特時延(1us=１0-6秒）

存在環上的位數=傳播延遲(5us/km)*發送介質長度*數據速率＋中繼器延遲

?路由選擇

包的發送=天數*２４小時(86400秒)*每秒包的速率?IP地址及子網掩碼計算?可分派的網絡數=２網絡號位數?網絡中最大的主機數=２主機號位數-2例:1０位主機號＝２10-2=1022

IP和網絡號位數取子網掩碼?例:ＩP：17６.68.160.12網絡位數:２2?子網:ｉp-＞二進制->網絡號全１,主機為0->子網前22位1，后為0=２55.２55．２5２.０Vlsm復雜子網計算

Ip/子網編碼??１.取網絡號.求同一網絡上的ｉp?例:1１2.10.２00．０/21前２1位－>二進制－＞取前21位相同者(ip）／(子網）??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10００1０001０001１1１?系統可靠性:?串聯:Ｒ＝R1*Ｒ2*．...RX?并聯:R=1-(1-R１)*（１－R２)＊...(１－RX)??pcm編碼??取樣：最高頻率*２?量化:位數=log２^級數?編碼量化后轉成二進制

海明碼信息位:

k=冗余碼

ｎ=信息位?2^k－1>=n+k??數據通信基礎?

信道帶寬?

模擬信道W=最高頻率f2–最低頻率ｆ1

數字信道為信道可以達成的最大數據速率有噪聲

?香農理論C（極限數據速率b/s)=W(帶寬)*log２（1+S/Ｎ（信噪比))

信噪比ｄB(分貝)＝10*log１０Ｓ/NS/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=lｏg2Ｎ(碼元的種類數)

?碼元種類?

數據速率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*loｇ2N

?互換方式傳輸時間

鏈路延遲時間＝鏈路數*每鏈路延遲時間

數據傳輸時間=數據總長度/數據傳輸率?中間結點延遲時間=中間結點數＊每中間結點延遲時間?電路互換傳輸時間＝鏈路建立時間+鏈路延遲時間+數據傳輸時間

報文互換傳輸時間＝(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+報文傳送時間）*報文數

?分組互換??數據報傳輸時間=(鏈路延時時間＋中間結點延遲時間＋分組傳送時間)*分組數

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?信元互換傳輸時間=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*x^6+0*x^5+1*x^4+１＊ｘ＾３+0*x^２+0＊x^1+1*x^0

=ｘ6+x4+ｘ3+１

冗余位(Ｒ)轉生成多項式=和上面同樣

生成多項式轉信息位(除數)=和上面同樣，互轉?例:G(x)=x３＋x+1=1*x^3＋0＊x＾2＋1*x^1+１*x^0=1011

原始報文后面增長“0”的位數和多項式的最高冪次值同樣，生成校驗碼的位數和多項式的最高冪次值同樣，計算CRC校驗碼，進行異或運算(相同=0,不同=1)

網絡評價?

網絡時延=本地操作完畢時間和網絡操作完畢時間之差??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=每個報文內用戶數據占總數據量之比*(1–報文重傳概率)*線速度?吞吐率=數據塊數/(響應時間–存取時間)?響應時間=存取時間+