带宽不等于速度
带宽是管道。时延、抖动和丢包决定应用的实际体验。选对要测的那一个指标。
带宽是链路的容量。时延是一个数据包走一趟要多久。抖动是时延的波动。丢包是永远到不了的包所占的比例。链路可以很宽,但往返时延、波动或丢包一差,用起来照样慢。要按应用选指标。
要点
- 带宽是容量,时延、抖动和丢包决定交互式应用的使用感受。
- 抖动是时延的波动。稳定的链路可能比时延大幅摆动的链路更好用。
- 数据业务的丢包靠重传,会增加时延。实时媒体的丢包靠掩盖,会表现为一次卡顿或花屏。
- 单条流的吞吐受 TCP 窗口和往返时延限制,不只是受链路速率限制。
- ITU-T G.114 把单向 150 ms 放在适合多数语音用户的上限。
学完本模块,您能
- 把带宽与时延、抖动、丢包分开看。
- 按应用的敏感点选指标。
- 设计测量窗口,写出可比较的路由测试报告。
本页内容
带宽是管道
带宽是管道的直径:在链路条件下,每秒能通过多少比特。时延是路程:一个包走到对端要多久,算上往返,就是再回来一趟的时间。这是两个不同的测量,一个不能推出另一个。
100 Mbps 的链路在视频通话里也可能显得慢,因为通话根本不需要 100 Mbps。它需要的是一次足够短的往返、低到音频缓冲能吸收的抖动,以及低到编解码器不必掩盖空缺的丢包。标称速率说明不了这些。
带宽对批量传输、备份、视频上传和大量设备并发很重要,对造成时延和丢包的拥塞也很重要。但当有人说“链路很慢”,先问是哪个应用,再看这个应用在意四个指标里的哪一个。
对数刻度上的往返时延
40 毫秒
| 数值 | 含义 |
|---|---|
| 5 毫秒 | 同城 |
| 40 毫秒 | 区域路径 |
| 130 毫秒 | 洲际路径 |
| 400 毫秒 | 排队或长路径 |
文字说明
刻度从 1 ms 到 1000 ms。同城路径靠左,区域路径在几十毫秒,洲际路径在低百毫秒。这些标记描述的是距离和排队,不是服务目标。实测往返还包括设备和实际路由,所以一定高于光纤下限。
抖动和丢包决定体验
抖动是一个包到下一个包的时延变化。一条流可以平均值很好,到达却很不均匀。实时媒体靠缓冲吸收波动。一旦波动超过缓冲,声音就断,画面就卡。
稳定的链路比时延大幅摆动的链路更好用。两者的平均值可能差不多。稳定路径让应用可以规划。摆动路径逼着应用去等慢尾,或者丢掉已经用不上的包。
丢包是第三个信号。数据应用重传,多一个往返,吞吐就下降。实时媒体掩盖丢包,表现出来就是一次卡顿。平均看起来很小的丢包率,可能集中成突发,伤害比平均值更大。
一个示意性的时延分布
| 数值 | 区间 | 含义 |
|---|---|---|
| p50 | 40 ms | 典型数据包 |
| p95 | 180 ms | 慢速尾部 |
| p95 − p50 | 140 ms | 波动 |
示例,不代表我们网络的实测结果。
文字说明
一半的包在 40 ms 以内到达,95% 的包在 180 ms 以内到达。140 ms 的差距就是应用要缓冲或丢弃的离散程度。换一张网络或换一个时段,分布会不同。要记住的是形状,不是具体数字。
按应用看典型阈值
| 应用 | 测什么 | 典型参考 |
|---|---|---|
| 交互式语音与视频 | 单向时延、RTT、抖动、丢包 | G.114 认为单向 0–150 ms 对多数语音用户可接受,150–400 ms 属于过渡区,超过 400 ms 通常不可接受。 |
| 远程控制与游戏 | RTT 和丢包 | RTT 越高,响应越差。要测应用自己的往返,而不是一次 ping。 |
| 网页与 API 事务 | RTT、TTFB、丢包 | 把域名解析、连接、服务器处理时间和首字节分开看。链路快,也可能在等服务器。 |
| 批量传输与备份 | 吞吐、丢包、RTT | 单条流受窗口和 RTT 限制。增加并发流或放大窗口,可以提高吞吐。 |
这张表是教学参考,不是服务目标。每个数字都要带上窗口和路由。
在窗口里测,从两端测
从两端测,并且测一段时间。一次 ping 只采样一个瞬间的一个包。一次通话、一笔支付或一段视频,会在几分钟里用很多包。记录忙时的最小值、中位数、p95 和丢包,把路由和目的地跟数字放在一起。
要测应用实际走的那条路。公共测速工具测的是另一个目的地,往往还是另一条路由。只报吞吐的路由测试解释不了通话为什么卡。把吞吐和 RTT、抖动、丢包放在一起,并把本地段和国际段分开。
报告里要写窗口、源、目的和时段。四个缺一个,数字就没法跟另一个数字比较。中国连接说明讲了路径怎么搭起来,漫游说明讲了锚点为什么会改变距离。
一份有用的路由报告包含什么
路由报告要让别人能重做这次测试。记下源地址、目的地址、时间窗口、样本数量和工具或方法。只写平均 RTT 的报告,既没法复核,也没法比较。
要报分布,不只报平均。中位数描述典型包,p95 描述慢尾,最大值显示最坏情况。对实时应用来说,p95 和丢包比平均值更重要。
把各段分开。本地接入段、国际传输段和目的段,故障原因不同,责任方也不同。一个端到端数字会掩盖该修哪一段。
把原始样本和摘要一起留存,并写明日期。路由会变,没有日期的报告,会变成对一个已经不存在的网络的断言。
自测
-
100 Mbps 的链路在视频通话里显得慢:测什么,测多久?
从设备到通话目的端测 RTT、抖动和丢包,连续几分钟,并覆盖忙时。只看吞吐解释不了通话体验。
-
为什么抖动可能比稳定的更高时延更糟?
稳定时延让应用一次缓冲就能应对。波动大,应用就得等慢尾。落在缓冲之外的包会被丢弃或掩盖。
-
路由测试报告里该放哪个指标?
四个都放,并带上窗口、源和目的。如果只能留一个标题指标,就用 RTT 配 p95 抖动和丢包,把吞吐作为背景。
答案按需展开。不评分、不存储、不外传。
常见问题
带宽就是速度吗?
时延多少算好?
带宽变大,时延会降低吗?
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把结论用起来
告诉我们流量、目的地和需要的测量项,我们会回复下一步。