本期給大家分享網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)。

很多人認(rèn)為帶寬越大，延時(shí)就越低。但實(shí)際上，帶寬和延時(shí)是網(wǎng)絡(luò)性能的兩個(gè)維度，它們之間的關(guān)系并非如此簡(jiǎn)單。

一、帶寬與延時(shí)是什么？

1. 帶寬基本概念、計(jì)算方式

帶寬是指單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，它反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的能力。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就像是道路的寬度決定了在一定時(shí)間內(nèi)能夠通過(guò)車輛的數(shù)量一樣，網(wǎng)絡(luò)帶寬決定了能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。通常用比特每秒（bps）來(lái)衡量，如常見(jiàn)的Mbps（兆比特每秒）、Gbps（吉比特每秒）。

• 帶寬的單位是比特/秒（bit/s），其中比特（bit）是信息量的基本單位，表示一個(gè)二進(jìn)制位，即0或1。秒（s）是時(shí)間的基本單位。
• 比特/秒表示每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)，即數(shù)據(jù)傳輸速率；
• 1Mbps=103 Kbps=106 bps。

2. 延時(shí)基本概念、組成和計(jì)算方式

基本概念：延遲是指數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩怂?jīng)歷的時(shí)間，體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度，如游戲延遲、視頻通話卡頓就是延時(shí)高的表現(xiàn)。。可以把它想象成包裹從一個(gè)地方寄到另一個(gè)地方所花的時(shí)間。通常以毫秒（ms）為單位。

組成部分：時(shí)延 = 發(fā)送時(shí)延 + 傳播時(shí)延 + 處理時(shí)延 + 排隊(duì)時(shí)延

備注：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處理和排隊(duì)時(shí)延之和又可以視為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延”。

往返延遲（RTT）：可以使用 Ping 命令來(lái)測(cè)試往返延遲。假設(shè)：

• 主機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)包到主機(jī)B所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t1；
• 主機(jī)B應(yīng)答數(shù)據(jù)包到主機(jī)A所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t2；

一來(lái)一回往返延遲為t1+t2。例如，Ping 命令返回的時(shí)間是 50ms，那么往返延遲就是 50ms。

二、帶寬如何影響延時(shí)？

1. 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不存在擁塞時(shí)

比如100M帶寬打王者榮耀（1Mbps流量不到），數(shù)據(jù)傳輸不存在延時(shí)（如小于30ms），同理切換成1G寬帶延時(shí)表現(xiàn)和300M、100M甚至10M寬帶都是類似的。所以你家里如果就打個(gè)王者用，辦個(gè)1G寬帶純屬浪費(fèi)。

2. 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)存在擁塞時(shí)

若網(wǎng)絡(luò)鏈路因帶寬不足導(dǎo)致數(shù)據(jù)擁堵（如多人同時(shí)下載大文件），此時(shí)增大帶寬可減少數(shù)據(jù)排隊(duì)等待的時(shí)間，從而降低延時(shí)。例如：

• 原本 100Mbps 帶寬下，大量數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)致隊(duì)列積壓，延時(shí)可能升高至 50ms；
• 升級(jí)至 1Gbps 帶寬后，隊(duì)列積壓減少，延時(shí)可能降至 20ms。

三、影響延時(shí)的核心因素

• 物理距離 ：光在光纖中傳播速度有限，如北京到上海約 1200 公里，光傳輸延時(shí)約 6ms（往返 12ms），跨洲際傳輸延時(shí)更高。
• 網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)：數(shù)據(jù)每經(jīng)過(guò)一個(gè)路由器（一跳）產(chǎn)生 1 - 5ms 處理延時(shí)，跨洲際網(wǎng)絡(luò)可能經(jīng) 20 + 跳，累計(jì)延時(shí)顯著增加。
• 設(shè)備處理能力：路由器、服務(wù)器性能不足，即使帶寬充足，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)也會(huì)升高。
• 協(xié)議開(kāi)銷：如 HTTPS 比 HTTP 多一次 SSL 握手，增加約 50 - 100ms 延時(shí)。

四、結(jié)論

帶寬和延時(shí)是獨(dú)立又相關(guān)的指標(biāo)：帶寬增大可以在擁塞場(chǎng)景下降低排隊(duì)延時(shí)，但無(wú)法突破物理距離、路由跳數(shù)等因素帶來(lái)的延時(shí)下限。優(yōu)化延時(shí)需綜合考慮網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、設(shè)備性能和協(xié)議設(shè)計(jì)，而非單純?cè)黾訋挕?/p>