计算机网络的分类与重要性能指标全面解析
计算机网络是现代信息社会的基础设施，其分类方式多种多样，不同分类标准反映了网络的不同特性。
同时，评价一个网络“好不好”，主要依靠一系列性能指标来量化。
下面系统梳理最常见的分类方式 + 考研/面试/工程中最常考的8大性能指标。
一、计算机网络的常见分类方式
| 分类标准 | 类别 | 典型代表 | 覆盖范围（大致） | 特点与典型应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 覆盖范围（最常用） | 广域网 WAN (Wide Area Network) | 互联网、运营商骨干网 | 几十km ~ 全球 | 跨城市、国家，速率较低，时延较大 |
| 城域网 MAN (Metropolitan Area Network) | 城市光纤环网、校园网互联 | 5~50km | 城市范围，速率较高 | |
| 局域网 LAN (Local Area Network) | 公司内部网、家庭Wi-Fi、校园网 | 几米 ~ 几km | 速率很高（Gbps~10Gbps+），时延很小 | |
| 个域网 PAN (Personal Area Network) | 蓝牙耳机、手机与手表互联 | 几米以内 | 个人设备互联，低功耗 | |
| 传输介质 | 有线网络 | 双绞线、光纤、同轴电缆 | — | 可靠性高、速率高、抗干扰强 |
| 无线网络 | Wi-Fi、4G/5G、蓝牙、卫星通信 | — | 移动性强，但易受干扰、速率和距离受限 | |
| 交换方式 | 电路交换 | 传统电话网 | — | 独占链路、时延固定、资源利用率低 |
| 报文交换 | 早期电报系统 | — | 存储-转发、灵活但时延大 | |
| 分组交换（现代主流） | 互联网（IP网络） | — | 统计复用、资源利用率高、灵活但有时延抖动 | |
| 拓扑结构 | 星型、总线型、环型、树型、网状型、混合型 | 以太网（星型）、FDDI（双环） | — | 影响扩展性、可靠性、成本 |
| 所有者/用途 | 公用网 | 中国电信、中国移动的网络 | — | 面向公众开放 |
| 专用网 | 企业内部VPN、军用网、政府专网 | — | 安全性高、私有 |
最常考分类：按覆盖范围（WAN / MAN / LAN / PAN）和按交换方式（电路交换 vs 分组交换）。
二、计算机网络最重要的性能指标（8个核心）
考研408、软考、网络工程师、面试高频指标基本都在这里。
| 序号 | 指标名称 | 英文 | 单位 | 定义与含义 | 典型值举例 | 影响因素 / 注意点 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 速率 | Rate / Data Rate | bit/s (bps) | 单位时间内传输的比特数（标称速率、额定速率） | 100Mbps、1Gbps、10Gbps、100Gbps | 常说的“网速”就是这个 |
| 2 | 带宽 | Bandwidth | bit/s 或 Hz | ①信道能传输的最高数据率（数字带宽，bit/s） ②信号的频带范围（模拟带宽，Hz） | 1Gbps带宽的网线、20MHz Wi-Fi信道 | 常与速率混淆；“带宽越大，速率上限越高” |
| 3 | 吞吐量 | Throughput | bit/s | 单位时间内实际成功传输的数据量（最能反映真实体验） | 下载文件平均30MB/s ≈ 240Mbps | 受拥塞、丢包、重传、协议开销影响，通常 < 带宽 |
| 4 | 时延 / 延迟 | Delay / Latency | ms / s | 数据从源到目的端所需总时间（最影响用户体验） | 局域网<1ms，跨国互联网50~200ms | 四个组成部分：发送 + 传播 + 处理 + 排队 |
| 发送时延 | Transmission delay | — | 把所有比特推到链路上的时间 = 数据量 / 带宽 | 1000字节 / 100Mbps = 0.08ms | 与数据包长度和发送速率有关 | |
| 传播时延 | Propagation delay | — | 电磁波在介质中传播的时间 = 信道长度 / 传播速度 | 光纤1000km ≈ 5ms | 与距离和介质有关（光纤≈2/3c） | |
| 处理时延 | Processing delay | — | 路由器/主机处理分组的时间（查表、校验等） | 微秒~毫秒级 | 设备性能、负载影响 | |
| 排队时延 | Queuing delay | — | 分组在路由器缓存中等待发送的时间 | 拥塞时可达秒级 | 网络拥塞最主要因素 | |
| 5 | 时延带宽积 | Delay-Bandwidth Product | bit | 传播时延 × 带宽 = “管道里能容纳的比特数” | 100ms × 100Mbps = 10Mbit ≈ 1.25MB | 表示“已发出但未到达”的数据量（管道容量） |
| 6 | 往返时间 RTT | Round-Trip Time | ms | 数据包往返一次的时间（发送请求 → 收到确认） | 国内≈30-80ms，跨洋≈150-300ms | TCP慢启动、拥塞控制、HTTP/3性能关键指标 |
| 7 | 信道（利用率） | Utilization | % | 信道实际使用的时间占比 | 理想<70-80%（太高易拥塞） | 过高会导致排队时延急剧增加（类似交通堵塞） |
| 8 | 丢包率 | Packet Loss Rate | % | 丢失的分组占总发送分组的比例 | 普通网络<0.1%～1%，游戏<0.01% | 拥塞、链路错误、设备故障主要原因 |
三、性能指标之间的关系（高频考点）
- 带宽 ≠ 速率 ≠ 吞吐量
- 带宽 ≈ 理论上限
- 速率 ≈ 标称值（协议规定的）
- 吞吐量 ≈ 实际体验值（最重要）
- 时延带宽积 是理解TCP滑动窗口、拥塞控制的关键
大带宽 × 大时延 = 很大的“飞行中比特数” → 需要很大的窗口才能填满管道 - 利用率与时延的关系（香农-惠特尼公式近似）
利用率越高 → 排队时延指数级增长 → 总时延急剧恶化 - 现代网络关注点（2025-2026趋势）：
- 低时延（游戏、云游戏、自动驾驶、工业控制）
- 高吞吐（8K视频、AI训练）
- 低抖动（jitter，对实时音视频致命）
- 极低丢包（金融交易、远程控制）
总结一句话
- 分类：最常用的是按覆盖范围（WAN/MAN/LAN/PAN）和按交换方式（分组交换为主）。
- 性能：真正决定用户体验的是吞吐量和时延，而时延带宽积和利用率是理解网络瓶颈的关键理论工具。
有想深入的点吗？比如：
- 四个时延的详细计算公式与例题
- 5G/卫星互联网的时延与带宽对比
- 如何通过这些指标优化网络
- TCP如何利用时延带宽积
欢迎继续问～
