影响网络速度的主要网络通信因素有: “ 带宽 ” 与 “ 延迟 ” 。
“ 网络带宽 ” 和 “ 网络延迟 ” 有时可互换使用,但它们实际上描述了两个独立的概念。理解它们之间的差异是理解前端Web性能的关键。
什么是带宽?
直接受网络运营商的影响,带宽是指在单位时间(一般指的是1秒钟)内能传输的数据量,是互联网服务提供商所说的 “ 速度 ” 。 网络和高速公路类似,带宽越大,就类似高速公路的车道越多,其通行能力越强。所谓带宽,是“频带宽度”的简称,原是通讯和电子技术中的一个术语,指通讯线路或设备所能传送信号的范围。而网络中的带宽是指在规定时间内从一端流到另一端的信息量,即数据传输率。带宽对模拟信号和数字信号有两种基本的应用,在本文中所说的带宽均是指数字信号。
速度和容量,许多人认为速度和容量是一回事。
有人说 “ 我的网速是100兆 Mbps ” 或类似的东西时,他们实际指的是他们的互联网服务的带宽容量,而不是速度。网络的速度实际上是带宽和延迟的结果。
带宽其实是指数据管道的宽度,而不是数据传输的速度。传输速率以延迟来衡量,管道越宽,加载网页和传输文件时遇到的延迟就越少。
你的互联网连接将有两个带宽编号:下载速度和上传速度。大多数ISP只讨论下载速度,因为下载速度对大多数人来说最重要。除非你发送文件,否则上传速度更低。
在计算机网络、IDC机房中,其网络传输速率的单位用b/s(比特每秒)(或bit/s,有时也写作bps,即bit per second)表示。
在通信领域和计算机领域,应特别注意数量单位“千”、“兆”、“吉”等的英文缩写所代表的数值。计算机中的数量单位用字节作为度量单位,“千字节”的“千”用大写K表示,它等于210,即1024,而不是1000。
在实际上网应用中,下载软件时常常看到诸如下载速度显示为176KB/s,103KB/s等宽带速率大小字样,因为ISP提供的线路带宽使用的单位是比特(bit),而一般下载软件显示的是字节(Byte)(1Byte=8bit),所以要通过换算,才能得实际值。我们以1M宽带为例,按照换算公式换算一下:
1Mb/s=1024Kb/s=1024/8KB/s=128KB/s
理论上:2M(即2Mb/s)宽带理论速率是:256KB/s,实际速率大约为150~240KB/s;(其原因是受用户计算机性能、网络设备质量、资源使用情况、网络高峰期、网站服务能力、线路衰耗,信号衰减等多因素的影响而造成的)。4M(即4Mb/s)的宽带理论速率是:512KB/s,实际速率大约为200~440KB/s 。上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率,下行速率是指网络向用户电脑发送信息时的传输速率。比如用FTP上传文件到网上去,影响上传速度的就是“上行速率”;而从网上下载文件,影响下载速度的就是“下行速率”。当然,在实际上传下载过程中,线路、设备(含计算机及其他设备)等的质量也会对速度造成或多或少的影响。
吞吐量
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假如你单位已经安装了宽带业务,或小区宽带已经连到你家,你准备下载一个程序、一个网页或一部电影。也许你认为正在使用服务商声称的全部带宽,其实不然,这就不得不涉及到另一个概念——吞吐量。
吞吐量是指在规定时间、空间及数据在网络中所走的路径(网络路径)的前提下,下载文件时实际获得的带宽值。由于多方面的原因,实际上吞吐量往往比传输介质所标称的最大带宽小得多。
影响因素
影响网络中带宽和吞吐量的主要因素有:
网络带宽
1)网络设备(交换机、路由器、集线器);
2)拓扑结构(即网络构造形状,如星型、环状);
3)数据类型;
4)用户的数量;
5)客户机与服务器(如系统总线、磁盘性能、网络适配器、硬件防火墙);
6)电力系统和自然灾害引起的故障率。
当设计一个网络时,应该重点考虑带宽的理论值,即在给定的条件下,理论上所具备的最大数据传输位数。设计的网络的速度应与介质所允许的速度相当,让用户使用网络时,应该考虑的是吞吐量,即用户是否满意实际获得的带宽值。当构建网络时应考虑的重要因素是介质的选择,这又和用户所需要的文件下载量有关,文件越大,需要的时间越多。有一个公式:预计下载时间=传输文件尺寸/带宽。在不考虑影响带宽的各种因素下,根据此公式可以粗略估计已选择的介质传输文件所需要的时间。
什么是延迟?
延迟是指你点击某些内容与查看内容之间的延迟。
这是你的数据请求到达服务器(如网站),然后数据返回给你所需的时间。
“ 网络带宽 ” 和 “ 网络延迟 ”
延迟以毫秒为单位,缩写为 “ ms ” ,可以使用计算机的ping命令进行测量。
当你运行ping命令时,会将一小段数据(通常为32个字节)发送到另一台计算机,从而以毫秒为单位测量往返时间。ping命令测量数据包离开源计算机,前往目标计算机以及返回源计算机所需的时间。
“ 网络带宽 ” 和 “ 网络延迟 ”
带宽和延迟之间有什么区别?
假设某些情景,这样能更容易的解释它们之间的区别:
(1) 如果你的带宽良好,而延迟很差:
Web页面需要很长时间才能开始加载,但是一旦初始连接完成,页面的其余部分就会立即加载。
(2) 如果延迟很好,而带宽很差:
Web页面几乎可以立即开始加载,但是页面加载缓慢,一次加载一块。
可以把你的互联网想象成水管,你把水从一根管子里送出去,再从另一根管子里送进来。带宽就像管道的大小和它可以随时发送或接收的水量。延迟就像水压, 这是水通过管道的速度。
“ 网络带宽 ” 和 “ 网络延迟 ”
换句话说,随着带宽的增加,在给定时间内可以流过的数据量也会增加,就像管道直径增加一样,在一段时间内可以流过的水量也增加。