影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的4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(diǎn)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)酰Y(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(yàn)。

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(dú)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(fèi)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(diǎn)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(diǎn)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。

04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：

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。

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(yùn)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。

審核編輯 ：李倩