Informatec Digital »资源»什么是网络延迟？它如何影响您的连接？
网络延迟是指数据包从源端传输到目标端所需的时间，以毫秒为单位进行测量。
这与速度和带宽不同：即使你的网速很高，如果延迟很高，体验也可能很差。
连接类型、与服务器的距离、网络饱和度和 WiFi 状态等因素会直接影响 ping 值。
使用光纤、有线连接、优化网络以及依靠 CDN 有助于降低延迟并改善在线体验。
当你因为视频通话频繁掉线、在线游戏卡顿或网页加载迟缓而感到沮丧时，问题几乎总是出在网络延迟上，而不是网速。网络延迟是指在你操作和屏幕显示之间出现的微小（或较大）延迟，它决定了你的体验是流畅无阻还是糟糕透顶。
虽然我们常常关注互联网套餐的每秒兆字节数，但延迟对于所有“实时”活动来说同样重要，甚至更为重要：视频通话、在线游戏、直播、交易、虚拟现实……了解延迟是什么、它取决于什么、如何测量它以及如何降低它，将有助于您在家中和工作中更好地利用网络连接。
什么是网络延迟？
在通信领域，网络延迟是指数据包从源端传输到目的地所需的时间。换句话说，就是信息发送出去到到达另一端之间的延迟。
在终端用户应用中，我们经常谈到往返延迟 (RTT)，它指的是数据包从您的设备传输到服务器并返回响应所需的时间。这个时间几乎总是以毫秒 (ms)为单位来衡量，因为数据交换通常非常迅速……前提是一切运行正常。
简单来说：如果你玩的是在线游戏，延迟是指从你按下手柄上的按钮到服务器检测到你的操作并将其反映到游戏中之间的时间。如果这个响应有延迟，即使你的网络连接速度很快，你也会注意到游戏“运行不流畅”。
关键在于：延迟越低，连接速度就越快，响应也越灵敏。高延迟会导致卡顿、某些应用程序中断，以及整体运行缓慢的感觉。
延迟、速度、带宽和其他参数之间的差异
人们很容易将延迟、速度、带宽和 ping 值混淆，但每个概念衡量的是网络的不同方面。清楚地理解它们有助于诊断性能问题的根源。
速度和带宽
带宽是指连接在一秒钟内可以传输的最大数据量。它的单位是Mbps或Gbps等。例如，1Gbps的光纤连接比10Mbps的连接容量大得多：在相同的时间内，它可以传输更多的信息。
打个比方，如果把网络比作水管，带宽就好比水管的粗细——也就是它一次能输送多少水。你在测速中看到的连接速度反映的就是这个可用带宽，包括下载和上传带宽。
延迟与带宽
另一方面，延迟就像打开水龙头后水流开始在管道中流动的速度。高带宽并不一定能保证快速体验，如果延迟很高的话。事实上，糟糕的延迟甚至会让高速连接感觉“慢”。
在高峰使用期间，带宽受限会导致网络拥塞，从而造成延迟飙升；但反过来也是如此：增加带宽而不解决延迟问题，可能意味着花费更多资金，却看不到响应时间有任何真正的改善。
有效的网络性能
吞吐量是指在给定时间内实际通过网络的数据量。它是你获得的“真实”带宽，其中考虑了重传、丢包和延迟。
例如，一个理论带宽为 100 Mbps 的网络，由于延迟和拥塞，白天的平均吞吐量可能只有 50 Mbps，而到了夜间流量减少时，吞吐量则会提升至 80 Mbps。实际上，吞吐量衡量的是延迟和其他因素对可用带宽的影响。
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抖动是指连续数据包之间延迟时间的变化。即使平均延迟可以接受，但如果每个数据包的到达延迟都与前一个数据包存在显著差异，实时体验也会变得不稳定。
这可以理解为延迟的“震颤”：如果所有数据包的传输时间大致相同，通信就是可预测的；如果有些数据包立即到达，而另一些数据包则延迟且没有明显的规律，则会出现中断、音频或视频跳帧以及通话或传输不同步的情况。
丢包
丢包率衡量的是已发送数据包中未能到达目的地的百分比。它以百分比表示（例如，2% 的丢包率），其原因可能是软件错误、硬件故障或网络拥塞。
如果每发送 100 个数据包中只有 91 个到达，则丢包率达到 9%。在这种情况下，网络通常需要重发信息，这会进一步增加延迟并降低连接质量，尤其对于 VoIP 和视频通话而言更是如此。
平 y 滞后
著名的ping 命令其实就是一种延迟测量方法，它使用命令或工具向服务器发送测试数据包，并测量接收响应所需的时间。你看到的 ping 值（例如 25 毫秒）就是该时刻的往返延迟。
另一方面，延迟是指网络延迟过高或不稳定时你所感受到的明显延迟：例如，你在游戏中开枪后反应延迟，你在视频通话中说话后声音会延迟几秒钟才传到，或者实时视频流出现画面不同步。本质上，延迟是高网络延迟的明显表现。
影响网络延迟的因素
延迟并非完全取决于您的互联网服务提供商；它是由物理、技术和配置等多种因素共同作用的结果，这些因素可能导致延迟飙升，也可能导致延迟保持在可控范围内。了解这些因素是确定首要优化方向的关键。
传输介质是关键要素之一。光纤网络通常提供极低的延迟，因为光在光纤中传播时损耗和干扰极小。铜缆连接（例如 ADSL 或同轴电缆）以及无线或卫星技术，由于其自身特性，会增加延迟。
用户与服务器之间的物理距离也会产生显著影响。数据包传输距离越长，所需时间就越长。这就是为什么即使本地连接良好，连接到另一个大洲的服务器时，延迟通常会高得多的原因。
数据传输量和网络状态也会影响网络延迟。在高负载期间，大量流量共享同一链路和路由器时，就会出现拥塞，类似于交通堵塞。数据包会排队、延迟甚至丢失，导致延迟增加，例如，在使用电力线适配器改善本地负载均衡时就可能出现这种情况。
此外，网络设备的质量和容量也会影响性能：老旧的家用路由器、过时的固件、运营商节点中饱和或容量不足的硬件……所有这些都可能导致数据包处理和路由时出现额外的延迟。
最后，用户的本地网络也是一个关键因素。覆盖范围差、干扰严重、信道拥堵或连接设备过多的Wi-Fi 网络会显著增加延迟，而简单的以太网线通常能提供更低、更稳定的响应时间。
如何测量网络延迟？
测量延迟非常简单，您可以使用在线工具或直接在操作系统中进行测量。几乎所有速度测试都包含 ping 值以及下载和上传速度，因此您只需几秒钟即可获得一个近似值。
运行这些测试时，服务会向服务器发送小数据包并测量往返时间。该数值以毫秒为单位，即您当前与该特定服务器的延迟。如果您对不同的目标服务器或一天中的不同时间重复测试，则延迟值可能会有所不同。
另一种方法是使用系统控制台和ping命令。例如，如果您输入ping google.com，您的计算机将向 Google 服务器发送一系列数据包，并显示平均响应时间。这是一种快速检查连接和 DNS 是否正常工作的方法。
像traceroute （或 Windows 上的 tracert）这样的工具可以让你更进一步，查看路由中哪些跃点延迟最大。这有助于你确定问题是出在本地网络、互联网服务提供商，还是互联网的某个中间环节。
此外，还有一些移动应用程序和专门用于测试延迟和网络稳定性的工具，如果您想定期检查 ping 值和抖动，这些工具非常有用，尤其是在您玩在线游戏或远程工作并依赖良好的实时响应时。
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并非所有用途都需要相同的性能。浏览网页或观看点播视频时，连接稍有延迟可能完全可以接受，但玩游戏或进行高强度视频通话时则难以忍受。因此，通常会使用近似的参考值。
在许多家庭中，低于 100 毫秒的延迟足以满足日常任务的需求，例如查看电子邮件、使用社交网络、观看流媒体剧集或与少数参与者进行视频通话。
对于在线游戏、高度互动的视频通话或某些实时协作平台等对时间要求极高的应用，延迟低于 50 毫秒通常是理想目标。活动越是竞争激烈或至关重要，降低延迟就越有利。
在竞技游戏、实时金融交易或远程控制系统等高要求环境中，将延迟保持在 20 毫秒以下被认为是理想的。在 0-30 毫秒的范围内，响应通常被认为是几乎瞬时的。
当网络延迟持续超过100 毫秒时，出现网络卡顿、通话中断以及任何交互式服务出现问题的可能性都会增加。此时，建议您仔细检查本地网络和路由器设置，如有必要，请联系您的互联网服务提供商。
为什么延迟如此重要
延迟对实际在线体验质量的影响远超广告宣传的“最高可达 X Mbps”的速度。它会影响生产力、协作、业务应用程序的性能以及最终用户的满意度。
在企业中，如果云应用程序响应延迟或实时仪表板刷新时间过长，员工就会浪费时间，减慢工作速度，并可能被迫寻求替代解决方案或手动流程来弥补延迟。
在自动化制造、远程视频操作、远程医疗、直播或高频交易等对时间要求极高的行业中，哪怕多出几毫秒，都可能导致错误、成本增加或商机丧失。
在家中，低延迟连接与高延迟连接之间的区别在视频通话的流畅度、在线游戏、现场活动直播，甚至点击链接或按钮时网站的响应速度上都非常明显。
此外，延迟对成本有直接影响：如果一个组织投资扩展计算、存储或带宽资源，却没有首先解决其延迟问题，那么它最终可能会支付更多费用，却无法在性能或用户满意度方面获得切实的改进。
高延迟的常见原因
除了理论层面，在日常使用中，延迟飙升通常是由一些相当常见的因素造成的。找出这些因素有助于判断问题是否可以自行解决，或者是否需要上报给服务提供商。
其中一个主要因素是与服务器的地理距离。由于纯粹的物理定律，在位于另一个大陆的服务器上玩游戏，或者连接到附近没有基础设施的服务，必然会导致更长的往返时间。
连接类型也很重要：光纤通常提供非常低的延迟，而 ADSL、不稳定的移动连接或尤其是卫星互联网等技术，由于信号必须传输的距离，自然会有较高的延迟。
家庭网络拥堵是另一个常见原因。如果多个设备同时下载大文件、播放 4K 视频或将数据复制到云端，路由器和互联网连接将不堪重负，从而导致网络拥堵和延迟。
干扰和WiFi质量也会产生影响。厚墙、微波炉、邻近网络和过载信道都可能导致延迟波动、丢包，以及通常意义上的连接不稳定。
最后，我们不能忘记中间设备和配置：即使物理线路良好，老旧的路由器、过时的固件、配置不当的防火墙或提供商侧过载的服务器也会增加延迟。
如何降低延迟：优化网络、内容和连接
降低延迟并非总是完全由您掌控，因为存在一些外部因素（例如网络路由、特定网段的拥塞情况、服务器位置等），这些因素取决于您连接的服务提供商或服务。但是，您可以采取一些措施来尽量减少延迟并提高网络稳定性。
网络和网站内容设置
在网络环境中，内容分发网络（CDN）是一项关键工具。CDN 将您的内容副本存储在多个地理位置分散的服务器上，以便每个用户都能访问最近的节点，从而显著减少数据传输距离。
高级网络钓鱼活动：技巧、示例和防御得益于缓存技术，图片、样式表和脚本等资源可以从附近的服务器获取，而无需每次都访问源服务器。这加快了网站加载速度，并确保内容更快地到达用户的浏览器。
另一个重要的优化手段是减少阻碍页面初始渲染的资源。例如，如果将某些 JavaScript 脚本的加载延迟到主要内容显示之后，用户会感觉网站响应速度更快。
优化图像也大有裨益：在不明显损失画质的情况下压缩图像，根据屏幕实际需要调整分辨率，并选择高效的格式。文件越小，传输速度越快，感知延迟也越低。
一般来说，任何减少发送文件总大小的操作（压缩代码、删除不必要的脚本、合并资源）都有助于减少传输时间和内容交付延迟。
管理对延迟的感知
很多情况下，用户感受到的延迟既有实际存在的，也有心理上的。即使总加载时间没有大幅缩短，也可以通过精心安排显示内容的先后顺序来提升用户对速度的感知。
用户无需滚动即可进入页面并立即看到的部分内容称为首屏区域。如果将用户正在寻找的主要内容（关键文本、相关图片、特色视频）放置在此处并优先加载，用户会感到响应迅速。
当用户浏览初始内容时，其他辅助资源可以在后台加载，几乎察觉不到等待时间。这得益于懒加载技术，它可以延迟下载尚未需要的图片或元素。
通过优先处理任何给定时间所必需的数据，可以减少同时传输的数据量，从而改善感知延迟和整体性能，尤其是在连接较紧密的情况下。
最终用户可以采取的操作
从用户的角度来看，也有几个决定会产生影响。首先，尽可能使用有线以太网连接而不是 Wi-Fi，尤其是在玩游戏、视频通话或远程办公时。
如果您目前的连接是基于卫星互联网、ADSL 或其他高延迟技术，那么切换到光纤将大幅降低线路的结构延迟，并提高稳定性。
别忘了检查网络设备。更新路由器固件、用新设备替换老旧型号，并确保配置优化（例如，启用 QoS 以优先处理语音和游戏流量）有助于降低延迟。
另一个有效的措施是，在进行对延迟要求较高的活动时，关闭占用带宽的应用程序并断开相关设备。例如，大型下载、云备份或高清流媒体播放如果共享同一网络连接，都会增加响应时间。
如果尝试了以上方法后，你的延迟仍然很高，那就需要联系你的网络服务提供商：他们可以检查线路、修改路由，或者检测出一些在家无法发现的问题。在某些情况下，更换网络服务提供商或接入方式是实现真正低且稳定的延迟的唯一途径。
归根结底，延迟才是真正决定网络连接“速度”的参数，而不是你订购的流量大小：你越了解延迟，越注意延迟，就越容易流畅地玩游戏、保持视频通话，以及无中断、无意外地工作或享受在线服务。
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