数据通信网络通常是指计算机网络中的分组交换网。计算机网络是指各自主计算机互相连接的集合。最简单的计算机网络是由两台计算机和把它们连接起来的一条链路组成，即两个结点计算机和一条链路。最复杂的计算机网络是因特网，把非常多的计算机通过路由器（Router）等互连设备互连而成。通过软硬件的互联，实现计算机之间的交互通信、资源共享、信息交换、协调工作和在线处理等功能。计算机网络的定义有三个主要含义：

（1）计算机网络是指具有独立自主功能的计算机的互联集合。自主计算机的概念排除了网络系统中的主从关系，即网络中各计算机之间的关系是平等的，都可以强制启动、停止或控制另一台计算机。因此，如果由一台主控机和多台从属机组成的系统就不能称为计算机网络。一台带有远程打印机和终端打印机的系统也不能称为计算机网络。

（2）互联必须遵循约定的通信协议，并通过相应的软硬件实现。为了成功地通信，它们必须具有同样的语言、交流什么、怎样交流和何时交换等，都必须遵循相互能接受的规则，这些规则的集合称为通信协议。

（3）互联既可使用铜缆、光纤等有线传输介质，也可借助于微波、卫星等无线传输介质。

为满足计算机网络的可用性和高效性，下面的技术参数是计算机网络的重要特性：

计算机网络的主要技术特性指标包括：带宽（Bandwidth或称吞吐量Throughput）、延时（Delay或Latency）、延时带宽积和往返延时。

（1）带宽。信号的带宽是指该信号包含的不同频率成分所占有的频率范围，例如，音乐节目信号的带宽为50Hz～16kHz或更宽些，电话语音信号的带宽为300Hz～3.4kHz，视频信息的带宽为6MHz。带宽的单位为赫兹（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz）和千兆赫（GHz）等。

过去，通信线路都是传送模拟信号，因此线路的带宽表示可以通过信号的频率范围，用频率的单位来衡量。但是，当通信线路用来传送数字信号时，再用模拟通信线路的带宽来表示就不大确切了，应该使用数字信号的传送速率来表示线路带宽。线路带宽越宽，它传送数字信号的速率也越高。它们之间有密切关系，但不能混淆，更不能直接替代。

数字信号的传送速率（或称数据率、比特率）是指每秒钟内传送二进制码（bit）的数量。比特（bit）是计算机中的最小数据单元，它也是信息量的度量单位。一个bit就是二进制数字中的一个“1”或“0”。

在计算机网络中，数据传送的带宽单位为每秒比特（bit/s），更常用的单位为千比特每秒（kbit/s）、兆比特每秒（Mbit/s）、吉比特每秒（Gbit/s）和太比特每秒（Tbit/s）。现在人们常用更简单的但很不严格的记法来描述网络或链路的带宽，如100k、10M或10G等，省略了后面的bit/s单位。

因为数字网络的带宽代表数字信号的发送速率，因此有时也称为“吞吐量”。在实际应用中，吞吐量常用每秒发送的比特数或字节数或帧数来表示。

在数字通信和计算机领域中，数字单位“千”、“兆”和“吉”等用英文表示的意思与实际的数字表达略有不同。计算机中的大写K表示2¹⁰，即1024，而不是1000；1MB表示2²⁰（1048576）B，并非是10⁶=1000000B。1GB表示2³⁰（1073741824）B，并非是10⁹=1000000000B。此外，一个字节（Byte）代表8个比特（bit）。字节的用英文表示为大写B，比特用英文表示为bit。

（2）延时。延时（Delay或Latency）是指一个报文（即要发送的整块数据）或一个分组（将较长的报文划分成一个个更小的等长数据段，例如每个数据段为1024bit，并在每个数据段前面加上由一些控制信息组成的首部后，就构成了一个分组，如图3-20所示）从网络的一端传送到另一端需要的时间由以下几个部分组成：

1）传输延时。传输延时是电磁波在信道中传播所需要的时间，计算公式如下：

传输延时=信道长度L/电磁波在传输媒体中的传输速度V （3-4）

式中，传输延时的单位为秒（s）；L为信道长度，单位为公里（km）；V为电磁波的传输速度，单位为km/s。

电磁波在不同介质中的传播速率如下：

①电磁波在自由空间的传播速度同光速，即3.0×10⁸km/s；

②电磁波在电缆中的传播速率为2.3×10⁵km/s；

③电磁波在光纤中的传播速率为2.0×10⁵km/s。

例如：1000km长的光纤线路带来的传输延时约为5ms。3.6万km高空的同步通信卫星的传输延时（往返）约为0.24s（240ms）。(www.daowen.com)

2）发送延时。发送延时是指发送数据所需要的时间，计算公式如下：

发送延时=数据块长度/信道带宽 （3-5）

式中，发送延时的单位为秒（s）；数据块长度的单位为比特（bit）或字节（B）；数据在信道上的传输速率单位为每秒传送的比特数（bit/s）或字节数（B/s）；

信道带宽的单位为bit/s或B/s。

例如：要在Cat.5UTP非屏蔽五类双绞线链路上传送10MB的一个数据块（报文），计算发送这个数据块所需的时间。

解：Cat.5UTP的信道带宽为100MB/s，因此发送延时=10MB/100MB/s=0.1s。

再看一个例子。传送的数据仅一个字节（即在键盘上输入一个字符，也就是8bit）。在1Mbit/s的信道上的发送延时为8bit/1Mbit/s=8μs。

3）排队延时。这是在数据交换结点排队等候发送缓存中的数据分组所需的时间。这种延时决定于网络中当时的数据通信量。当网络通信拥挤时，还会发生数据溢出，使数据丢失，这就相当于排队延时为无穷大。因此

数据传输的总延时=传输延时+发送延时+排队延时（3-6）

在总延时中，哪一种延时占主导地位，必须具体分析。

（3）延时带宽积。延时带宽积，即[传输延时]×[网络带宽]。这是一个说明网络中能容纳多少数据量的一个有用的性能指标。图3-22表示延时带宽积的示意图。

图3-22 网络的延时带宽积

这是一个代表链路的空心管道，管道的长度是链路的传输延时，管道的截面积是链路的带宽。因此，延时带宽积就表示这个管道的体积（容积），表示这个链路可容纳多少个比特。例如，链路的传输时间为20ms，带宽为10Mbit/s。延时带宽积=20×10^-3×10×10⁶=2×10⁵bit。这就表示，如果发送端连续发送数据，当发送的第一个比特到达终点时，发送端已连续发送了20万个比特，这20万个比特都正在链路上传输。因此，链路的延时带宽积又称为以比特为单位的链路长度。对于一条传送数据的链路，只有在链路管道都充满比特时，链路才能得到充分利用。

有时在发送端和接收端之间相隔有好几个网络。发送端发送出去的数据要经过多次转发才能到达接收端。这时我们仍然可使用上面这样的从发送端到接收端的传输管道和延时带宽积这个度量。但这时的延时不再仅仅是网络的传输延时，还包括各中间结点产生的排队延时和发送延时。管道中的比特数表示从发送端到接收端之间的比特数量。

（4）往返延时

往返延时（Round-Trip Time，RTT）也是数据传送网络的一个重要特性指标。它表示数据从发送端开始发送直至在发送端收到来自接收端的确认接收，总共经历的时间。例如链路的传输时间为20ms，那么它的往返延时RTT是40ms。往返延时与带宽的乘积比延时带宽积大一倍。同样，对于复杂的网络系统，往返延时应包括中间各结点的排队延时和数据发送的发送延时。

往返延时带宽积的意义是当发送端连续发送数据时，在收到对方确认之前，就已经把这样多的比特数量发送到链路上了。对于上述的例子，如果数据传输的接收终点发现了差错，那么当发送端收到这一出错信息时，即使立刻停止发送，也已经发送了40万bit了。

（5）网络的安全性。网络信息安全是指对计算机信息的处理、存储、传输和访问等全过程所提供的安全保护，防止信息被窃取、篡改和非法操作。它包括网络安全和信息安全两个层面。前者是指对信息载体的处理、存储和传输的安全，后者是指信息自身的安全，即信息的机密性、完整性和可审查性等。

（6）网络传输的可靠性。网络传输的可靠性包括发生故障的频度、恢复运行所需的时间和突发特性故障时的网络健壮性。所有各种网络都可能会发生故障。但是，如果网络经常发生故障，那么，对用户来说，这种网络的使用价值就不大了。此外，发生故障后恢复时间的长短也直接影响网络的可用性。网络必须有对突发性事件的应急措施。突发性事件包括火灾、地震、偷窃和病毒侵袭等。对不可预见的危害要用网络软件的后备予以保护。