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網(wǎng)絡(luò)不卡頓,這四個要素很重要

發(fā)布時間:2021-10-13 11:30


導(dǎo)讀:如果將整個網(wǎng)絡(luò)看成一片汪洋大海,那我們能夠順利上網(wǎng),就是一艘艘船不斷出發(fā)和返航的結(jié)果。今天我們一起了解一下影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的四個要素。



相信很多人,都有過這樣的經(jīng)歷:

追熱劇,即將出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,人物被按下暫停鍵,場面有點尷尬甚至好笑。

看球賽,關(guān)鍵球已出手,畫面突然一片抖動,讓人氣到想直接扔手機(jī)。

玩游戲,就要閃現(xiàn)放大,網(wǎng)絡(luò)信號突然變?nèi)?,結(jié)果被對方英雄成功反殺。

如果將整個網(wǎng)絡(luò)看成一片汪洋大海,那我們能夠順利上網(wǎng),就是一艘艘船不斷出發(fā)和返航的結(jié)果。船從我們的手機(jī)出發(fā),在海洋/湖泊/河道中穿梭后到目的地,再帶著新的數(shù)據(jù)返航至我們的手機(jī)。

這個航行的過程并非一帆風(fēng)順,也會遇到航道堵塞、船只迷航的情況。一旦數(shù)據(jù)傳送出現(xiàn)問題,就會造成網(wǎng)絡(luò)卡頓,給我們帶來不好的網(wǎng)絡(luò)體驗。

今天我們一起了解一下影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的4個要素:

01 帶寬:航道寬度

一般用帶寬(Throughput)來形容網(wǎng)絡(luò)的速率,帶寬越大,數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾示驮酱?。帶寬,代表了航道的寬度。航道越寬,可以通過船只數(shù)量就越多,數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程就越順利。帶寬從幾Kbits到1000 Mbps,就是一船獨行和千帆競發(fā)之間的天差地別。

02 時延:航行時間

一般用時延(Latency)來形容數(shù)據(jù)從遠(yuǎn)端到本地之間的傳送時間,而且計算的是來回的時間之和。時延,代表了一艘船的航行總時長。時延越大,代表數(shù)據(jù)傳輸耗費的時間越多。一般時延超過50 ms,網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量就算是不好了。一旦超過300 ms,網(wǎng)絡(luò)的卡頓感就比較明顯。

時延的大小,需要計算以下四種時延的總和:處理時延:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處理數(shù)據(jù)的時間。每艘船出發(fā)前,都需要調(diào)度中心(網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)進(jìn)行一些必要的處理,比如:確定目的地、確定傳送時要走的航線。

傳輸時延:船在數(shù)據(jù)海洋河流中的航行時間。哪怕裝載滿數(shù)據(jù)的船以光速(30萬公里每秒)航行,走過地球兩端的4萬公里,最低的時延也得130 ms。

隊列時延:不同航道擁有不同的寬度(帶寬),成千上萬的船要通過某一段航道時,還需要排隊等候調(diào)度中心(網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)的處理。

串行化時延:滿載數(shù)據(jù)的船,也是有一定的長度的。從船頭(數(shù)據(jù)第一個bit)出發(fā)到船尾(數(shù)據(jù)最后一個bit)出發(fā),這個時間也需要計算。

03 丟包:到不了終點的船

一般用丟包(Loss)來形容網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的丟失情況。丟包,代表了哪些到達(dá)不了終點的船。丟包的原因有很多,可能是調(diào)度中心繁忙導(dǎo)致無法處理船只的請求、排隊等候調(diào)度的船只數(shù)量過多、航路中的各個航道(鏈路)關(guān)閉導(dǎo)致船只繞路或者迷路。

在一次傳送數(shù)據(jù)的過程中,有可能派出100艘船,經(jīng)過層層磨難后只有80艘船順利返航,可以計算出丟包率為20%。

丟包率是衡量網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個關(guān)鍵指標(biāo),丟包率一般不能大于2%,用戶感覺不到太大的影響。一旦超過10%,網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量就會迅速劣化,網(wǎng)絡(luò)卡頓的感覺就比較明顯。

4. 抖動:航行耗時的分布

一般用抖動(Jitter)來形容不同數(shù)據(jù)到達(dá)目的地時的最大時間差。抖動,代表了一個船隊中每一艘船返航的時間差異。上網(wǎng)過程中的數(shù)據(jù)傳送是持續(xù)不斷的,一艘艘的船出發(fā),就會一艘艘的船到達(dá)目的地。前一艘船的時延是60 ms,后一艘船時延是30 ms,抖動就是60 ms-30 ms=30 ms。抖動一旦出現(xiàn)在語音會議/視頻會議中,就可能導(dǎo)致聲音無法聽清楚,圖像無法看清楚。

『 網(wǎng)絡(luò)想穩(wěn)住,抓住四要素 』

在不同的應(yīng)用中,帶寬、時延、丟包、抖動這4個因素對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的影響大小,也不盡相同:

語音/視頻會議,對4個因素都很敏感;

在線游戲,對帶寬、時延、丟包比較敏感;

郵箱/新聞等HTTP應(yīng)用,往往只對帶寬、時延敏感。

為了保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,我們可以想盡辦法保證帶寬、降低時延、降低丟包率,常見的處理方式包括:

(1) 提供差異化的帶寬

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為不同的應(yīng)用提供不同的帶寬,比如:語音/視頻會議、游戲這些應(yīng)用,可以分配大一些的帶寬;郵箱、新聞資訊這些應(yīng)用,可以分配小一些的帶寬。通過這種方式,帶寬得到了高效利用,而且避免了不同應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)擁堵。

(2) 優(yōu)先處理高優(yōu)先級的應(yīng)用

為不同的應(yīng)用分配不同的優(yōu)先級,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備優(yōu)先處理高優(yōu)先級的應(yīng)用,可以降低這些應(yīng)用的處理時延、隊列時延等。而隊列中優(yōu)先級低的應(yīng)用,則只能在沒有高優(yōu)先級應(yīng)用的情況下,才可以得到處理。

保障網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的技術(shù)仍在不斷的研究和改進(jìn),而具體的應(yīng)用也在持續(xù)探索中。例如:運營商已經(jīng)通過QoS技術(shù)為“王者榮耀”玩家提供帶寬保障,保障次數(shù)達(dá)到1100萬次/天。

期待在不久的將來,所有游戲、視頻會議應(yīng)用再也不用擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)卡頓了。



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