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1、网络工程师软考常用计算公式网络工程师软考常用计算公式1 单位的换算单位的换算 1 字节(B)=8bit 1KB=1024 字节 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 通信单位中 K=千，M=百万 计算机单位中 K=210，M=220 倍数刚好是 1024 的幂 为次方；/为除；*为乘；(X/X)为单位 计算总线数据传输速率计算总线数据传输速率 总线数据传输速率=时钟频率(Mhz)/每个总线包含的时钟周期数*每个总线周期传送的字 节数(b) 计算系统速度计算系统速度 每秒指令数=时钟频率/每个总线包含时钟周期数/指令平均占用总线周期数 平均总线周期数=所有指令类别相加
2、(平均总线周期数*使用频度) 控制程序所包含的总线周期数=(指令数*总线周期数/指令) 指令数=指令条数*使用频度/总指令使用频度 每秒总线周期数=主频/时钟周期 FSB 带宽=FSB 频率*FSB 位宽/8 计算机执行程序所需时间 P=I*CPI*T 执行程序所需时间=编译后产生的机器指令数*指令所需平均周期数*每个机器周期时间 指令码长指令码长 定长编码:码长=log2 变长编码:将每个码长*频度，再累加其和 平均码长=每个码长*频度 流水线计算流水线计算 流水线周期值等于最慢的那个指令周期 流水线执行时间=首条指令的执行时间+（指令总数1）*流水线周期值 流水线吞吐率=任务数/完成时间
3、流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间 存储存储器计算器计算 存储器带宽:每秒能访问的位数单位 ns=10-9 秒 存储器带宽=1 秒/存储器周期(ns)*每周期可访问的字节数 (随机存取)传输率=1/存储器周期 (非随机存取)读写 N 位所需的平均时间=平均存取时间+N 位/数据传输率 内存片数：（W/w）*（B/b）W、B 表示要组成的存储器的字数和位数； w、b 表示内存芯片的字数和位数 存储器地址编码=(第二地址第一地址)+1 例:(CFFFFH-90000H)+1/(16K*1024)*8bit 内存位数：log2（要编址的字或字节数） Cache 计算计算 平均
4、访存时间：Cache 命中率*Cache 访问周期时间+Cache 失效率*主存访问周期时间 例:(2%*100ns+98%*10ns)+1/5*(5%*100ns+95%*10ns)=14.7ns 映射时，主存和 Cache 会分成容量相同的组 cache 组相联映射主存地址计算 主存地址=(主存容量块数*字块大小)log2(主存块和 cache 块容量一致) 例:128*4096=219(27*212) 主存区号=(主存容量块数/cache 容量块数)log2 Cache 访存命中率=cache 存取次数/(cache 存取次数+主存存取次数) 磁带相关性能公式磁带相关性能公式 数据传输速
5、率(B/s)=磁带记录密度(B/mm)*带速(mm/s) 数据块长充=B1(记录数据所需长度)+B2(块间间隔) B1=(字节数/记录)*块因子/记录密度 读 N 条记录所需时间:T=S(启停时间)+R+D R(有效时间)=(N*字节数/记录)/传输速度 D(间隔时间)=块间隔总长/带速=(N/块化因子)*(块间间隔)/带速 每块容量=记录长度*块化系数 每块长度=容量/(记录密度) 存储记录的块数=磁带总带长/(每块长度+每块容量) 磁带容量=每块容量*块数 磁盘常见技术指标计算公式磁盘常见技术指标计算公式 双面盘片要*2 因为最外面是保护面又-2 N*2-2 非格式化容量位密度*3.141
6、59*最内圈址径*总磁道数 例:(250*3.14*10*10*6400)/8/1024/1024=59.89MB 总磁道数=记录面数*磁道密度*(外直径-内直径)/2 例:8 面*8*(30-10)/2*10=6400 每面磁道数(（外径内径）/2)道密度 每道位密度不同，容易相同 每道信息量内径周长位密度 例:10cm103.14159250 位/mm78537.5 位/道 格式化容量每道扇区数*扇区容量*总磁道数 例:(16*512*6400)/1024/1024=50MB or 格式化容量非格式化容量0.8 平均传输速率=最内圈直径*位密度*盘片转速 例:2*3.14*(100/2)*
7、250*7200/60/8=1178Kb/s 数据传输率(外圈速率内圈速率)/2 外圈速率外径周长位密度转速 例:(30cm103.14159250 位/mm120 转/秒)/8/10243451.4539 KB/s 内圈速率内径周长位密度转速 例:(10cm103.14159250 位/mm120 转/秒)/8/10241150.4846 KB/s 数据传输率（3451.45391150.4846）/2=2300.9693 KB/s 存取时间=寻道时间+等待时间 处理时间=等待时间+记录处理时间 (记录处理最少等待时间=0，最长等待时间=磁盘旋转周期 N ms/周*记录道数) 移动道数(或扇
8、区)=目标磁道(或扇区)-当前磁道(或扇区) 寻道时间=移动道数*每经过一磁道所需时间 等待时间=移动扇区数*每转过一扇区所需时间 读取时间=目标的块数*读一块数据的时间 数据读出时间=等待时间+寻道时间+读取时间 减少等待时间调整读取顺序能加快数据读取时间 平均等待时间=磁盘旋转一周所用时间的一半 (自由选择顺逆时钟时，最长等待时间为半圈，最短为无须旋转) 平均等待时间=(最长时间+最短时间)/2 平均寻道时间=(最大磁道的平均最长寻道时间+最短时间)/2 最大磁道的平均最长寻道时间=(最长外径+圆心)/2 操作系统操作系统 虚存地址转换虚存地址转换 (基号)+段号)+页号)*2n+页内偏移
9、 网络流量与差错控制技术网络流量与差错控制技术 最高链路利用率最高链路利用率 a:帧计数长度 a 可以是传播延迟/发一帧时间 数据速率*线路长度/传播速度/帧长 数据速率*传播延迟/帧长 停等协议最高链路利用率 E=1/(2a+1) W:窗口大小 滑动窗口协议 E=W/(2a+1) P:帧出错概率 停等 ARQ 协议 E=(1-P)/(2a+1) 选择重发 ARQ 协议 若 W2a+1 则 E=1-P 若 W2a+1 则 E=(1-P)/(1-P+NP) 若 W二进制-网络号全 1，主机为 0-子网前 22 位 1，后为 0=255.255.252.0 Vlsm 复杂子网计算复杂子网计算 Ip
10、/子网编码子网编码 1.取网络号.求同一网络上的 ip 例:112.10.200.0/21 前 21 位-二进制-取前 21 位相同者(ip)/(子网) 2.路由汇聚 例:122.21.136.0/24和122.21.143.0/24判断前24位-二进制-取前24位相同者10001000 10001111 系统可靠性: 串联:R=R1*R2*.RX 并联:R=1-(1-R1)*(1-R2)*.(1-RX) pcm 编码编码 取样:最高频率*2 量化:位数=log2级数 编码量化后转成二进制 海明码信息位: k=冗余码 n=信息位 2k-1=n+k 数据通信基础数据通信基础 信道带宽信道带宽 模
11、拟信道 W=最高频率 f2最低频率 f1 数字信道为信道能够达到的最大数据速率 有噪声有噪声 香农理论 C(极限数据速率 b/s)=W(带宽)*log2(1+S/N(信噪比) 信噪比 dB(分贝)=10*log10 S/N S/N=10(dB/10) 无噪声无噪声 码元速率 B=1/T 秒(码元宽度) 尼奎斯特定理最大码元速率 B=2*W(带宽) 一个码元的信息量 n=log2 N(码元的种类数) 码元种类码元种类 数据速率 R(b/s)=B(最大码元速率/波特位)*n(一个码元的信息量/比特位)=2W*log2 N 交换交换方式传输时间方式传输时间 链路延迟时间=链路数*每链路延迟时间 数据
12、传输时间=数据总长度/数据传输率 中间结点延迟时间=中间结点数*每中间结点延迟时间 电路交换传输时间=链路建立时间+链路延迟时间+数据传输时间 报文交换传输时间=(链路延时时间+中间结点延迟时间+报文传送时间)*报文数 分组交换分组交换 数据报传输时间=(链路延时时间+中间结点延迟时间+分组传送时间)*分组数 虚电路传输时间=链路建立时间+(链路延时时间+中间结点延迟时间+分组传送时间)*分 组数 信元交换传输时间=链路建立时间+(链路延时时间+中间结点延迟时间+分组传送时间)* 信元数 差错控制差错控制 CRC 计算计算 信息位(K)转生成多项式=K-1K(x) 例:K=1011001=7
13、位1=从 6 开始 =1*x6+0*x5+1*x4+1*x3+0*x2+0*x1+1*x0 =x6+x4+x3+1 冗余位(R)转生成多项式=和上面一样 生成多项式转信息位(除数)=和上面一样，互转 例:G(x)=x3+x+1=1*x3+0*x2+1*x1+1*x0=1011 原始报文后面增加“0”的位数和多项式的最高幂次值一样，生成校验码的位数和多项式 的最高幂次值一样，计算 CRC 校验码，进行异或运算(相同=0，不同=1) 网络评价网络评价 网络时延=本地操作完成时间和网络操作完成时间之差 吞吐率计算吞吐率计算 吞吐率=(报文长度*(1-误码率)/(报文长度/线速度)+报文间空闲时间 吞
14、吐率估算吞吐率估算 吞吐率=每个报文内用户数据占总数据量之比*(1报文重传概率)*线速度 吞吐率=数据块数/(响应时间存取时间) 响应时间=存取时间+(数据块处理/存取及传送时间*数据块数) 数据块处理/存取及传送时间=(响应时间存取时间)/数据块数 有效有效资源资源利用率计算利用率计算 有效利用率=实际吞吐率/理论吞吐率 例:=(7Mb/s*1024*1024*8)/(100Mb/s*1000*1000)=0.587 组网技术组网技术 (adsl)计算文件传输时间计算文件传输时间 T=(文件大小/*换算成 bit)/(上行或下行的速度 Kb)/*以 mb 速度*/ 如 24M 512kb/s T=(24*1024*1024*8)/(512*1000)=393 秒
