计算机网络作为现代信息社会的基石，其性能直接影响着从日常通讯到企业运营的方方面面。要评估一个网络的优劣，我们不能仅凭主观感受，而需要依赖一系列客观、可量化的性能指标。这些指标共同构成了一套衡量网络效率、可靠性和服务质量的标尺。本文将深入探讨计算机网络的核心性能指标，帮助读者理解网络性能的本质。
速率（或数据率、比特率）是网络最直观的性能指标之一。它表示单位时间内（通常为秒）从一点向另一点传输的比特数，单位为比特每秒（b/s）。需要注意的是，我们常说的“带宽”在通信领域通常指信道所能传送的最高数据率，单位与速率相同，因此在许多上下文中，带宽与速率常被等同看待。例如，一个千兆以太网的带宽为1 Gb/s，意味着其理论上每秒可以传输10^9比特的数据。
与速率紧密相关的是吞吐量。吞吐量是指单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量。它更侧重于网络的实际表现，受限于网络中最慢的链路（即瓶颈链路）。例如，即使服务器出口带宽很高，但客户端接入带宽较低，那么用户感受到的实际下载速度（即吞吐量）将由较低的客户端带宽决定。因此，吞吐量是衡量网络实际效能的更现实指标。
时延是另一个至关重要的指标，指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。网络总时延由以下几个部分构成：
1. 发送时延：主机或路由器发送数据帧所需的时间，计算公式为 数据帧长度（比特）/ 发送速率（比特/秒）。
2. 传播时延：电磁波在信道中传播一定距离所花费的时间，计算公式为 信道长度（米）/ 电磁波在信道上的传播速率（米/秒）。
3. 处理时延：主机或路由器在收到分组后进行存储、检错、查找路由等处理所花费的时间。
4. 排队时延：分组在路由器输入和输出队列中等待处理的时间，其长短取决于网络当时的通信量。
在高性能网络中，减少时延，特别是减少变化不定的排队时延和处理时延，是核心优化目标之一。
时延带宽积是一个常常被忽视但非常重要的衍生指标，其计算公式为：时延带宽积 = 传播时延 × 带宽。它描述的是以比特为单位的链路容量，即从发送端发出、但尚未到达接收端的比特数量（可理解为“管道中充满的比特数”）。这个指标对于理解链路的数据承载能力至关重要。
往返时间（RTT）在交互式应用中（如网页浏览、在线游戏）尤为重要。它表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认）总共经历的时间。RTT包括了链路的传播时延、中间节点的处理时延和排队时延，以及接收端的确认分组返回时间。Ping命令常用来测试网络的RTT。
利用率分为信道利用率和网络利用率。信道利用率指某信道有百分之几的时间是被利用的（即有数据通过）。网络利用率则是全网络信道利用率的加权平均值。根据排队论，当网络利用率接近最大值时，时延会急剧增加。因此，网络并非利用率越高越好，通常需要保持在一个合理的水平以保证较低的时延。
计算机网络的性能是一个多维度的综合体。速率和带宽描绘了网络的潜力，吞吐量反映了实际能力，时延和RTT决定了响应速度，时延带宽积揭示了链路状态，而利用率则关联着网络的拥塞程度。在实际的网络设计、选购和故障排查中，需要综合考量这些指标，才能对网络性能做出全面、准确的评估与优化。
