什么是延迟以及如何解决延迟?2024完整指南

阅读时间: 2 分钟

  • 萨伊布·萨德

    作者 萨伊布·萨德 网络安全专家

  • 郑小丹是

    翻译 郑小丹是 名技术翻译和编辑

延迟是数据从设备传输到目的地并返回所需的时间。这种延迟会让人感觉网络很慢,尤其是在打游戏和视频通话等需要快速响应的活动里。延迟很高时,用户可能会注意到自己所做的和屏幕上发生的存在滞后或迟缓。

降低延迟可让在线体验更流畅。优化互联网设置或升级设备等简单操作可能有所帮助。在这篇指南文章中,用户会了解什么是延迟、延迟的原因以及如何解决延迟。 编者按:我们十分重视我们的读者朋友,并致力于以公开、公正的态度赢得您的信任。请了解,我们与本网站列出的部分业内顶级产品隶属同一集团:Intego、Cyberghost、ExpressVPN 和 Private Internet Access。然而,这并未对我们的评测流程产生任何影响,因为我们始终执行严格的测试方法。

摘要:什么是延迟?

延迟经常与带宽和ping混为一谈,但其实它们都不同。带宽是连接可以处理的数据量,而延迟是数据往返的总时间,包括所有滞后。Ping是测量延迟的工具 – 它向服务器发送信号来测量往返时间。

当用户单击链接或加载视频时,请求会传输到服务器并带着内容返回。往返所需的时间就是延迟。延迟高会让人感觉很慢。它会导致流媒体滞后、视频通话延迟以及在线游戏出现无响应的瞬间。延迟以毫秒(ms)为单位;数字越低表示性能越好。

延迟的类型

延迟有多种形式,每种形式都会以不同的方式影响在线体验。了解这些类型可以帮助用户确定特定的延迟,更好地了解数据在各种系统中的传输方式。延迟的主要类型如下:

  • 网络延迟 – 数据在网络里传输出现的滞后,受距离、网络拥塞和设备之间的路由路径影响。
  • 磁盘延迟 – 访问或在设备上存储数据的延迟,涉及寻道时间、旋转延迟和传输速度。
  • 处理延迟 – 系统在通过网络发送数据之前解释、错误检查和处理数据所花费的时间。
  • 传播延迟 – 信号在介质中的传输时间,受连接设备之间的物理距离影响。
  • 传输延迟 – 将数据包的所有位推送到网络所需的时间,取决于数据包大小和带宽。
  • 排队延迟 – 网络设备处理多个数据包时,数据包在队列中的等待时间。
  • 中断延迟 – 从设备生成中断到处理器开始处理中断的间隔,在实时系统中至关重要。
  • 光纤延迟 – 光纤传输里最小的延迟,受通过光纤的光速的影响。
  • 互联网延迟 – 数据在互联网上传输的总延迟,包括网络延迟、路由路径和服务器处理时间。

延迟、吞吐量和带宽 – 有什么区别?

延迟、吞吐量和带宽各自对互联网体验产生不同的影响,会影响速度、响应和数据容量。了解这些元素如何协同工作可以帮助用户识别和修复导致在线速度变慢的问题。

  • 延迟 – 是数据从设备传输到服务器并返回的延迟,以毫秒(ms)为单位。延迟高会导致游戏、视频通话和其他在线活动出现滞后。可以运行ping测试来检查延迟,该测试会显示发送和接收数据之间的延迟。
  • 带宽 – 是连接一次可以处理的最大数据,以Mbps或Gbps为单位。它就像高速公路的宽度 – 带宽越大意味着可以同时传输的数据越多。可以通过显示连接容量的在线速度测试来测量带宽。
    Screenshot of Ookla speed test result
    由于网络拥塞或共享设备,用户获得的速度可能比带宽低
  • 吞吐量 – 是通过连接实时成功传输的实际数据量。它以Mbps或Gbps为单位,受网络拥塞和硬件限制等因素的影响。用户可以检查当前的下载和上传速度并将其与带宽进行比较来测量吞吐量。

不同活动对延迟的要求

不同的在线活动有不同的延迟、带宽和吞吐量要求。使用下表了解每类活动获得流畅体验的理想延迟值。

活动 延迟 (ms) 带宽(Mbps) 吞吐量(Mbps) 延迟高、带宽/吞吐量低的影响
浏览网页 < 100 1-5 1-5 页面可能加载得很慢;图片和视频可能需要更长时间才能显示
播放视频 < 100 3-25 3-25 缓冲问题;视频画质低;频繁中断
在线打游戏 < 50 1-3 1-3 延迟、响应延迟和游戏无响应
视频通话 < 150 1-4 1-4 音频/视频延迟;质量差;连接断开
下载文件 < 200 5-50 5-50 下载速度较慢;大文件的等待时间更长
云应用 < 100 1-10 1-10 数据同步延迟;实时协作工具运行缓慢

注意:这些值是近似值,可能会因特定应用程序和网络条件而异

延迟如何工作

无论用户在线做什么,数据都需要通过几个步骤在设备和服务器之间传输。虽然通信以光速进行,但每一步都会增加一点延迟 – 加起来就是用户的延迟。

  1. 发起请求:当用户单击链接或发送消息时,设备会创建包含用户请求的数据包。
  2. 本地网络传输:这些数据包首先通过家庭网络,通过路由器或调制解调器。
  3. ISP路由:数据从路由器传到互联网服务提供商(ISP),ISP将其定向到目标服务器。
  4. 互联网骨干网传输:数据穿过互联网的主要路径,可能经过多个路由器和网络。
  5. 服务器接收和处理:目标服务器接收数据包,处理用户请求,准备响应。
  6. 回程:服务器将响应发回,重新追踪到用户设备的路径。

导致延迟的原因

用户遇到的每一次延迟都有根本原因,从数据传输的物理路径到使用的技术。以下是可能导致延迟的原因:

  • 物理距离 – 数据在设备和服务器之间传输的距离越远,延迟就越长。例如,相比用户所在地区的服务器,访问海外的服务器会增加更多延迟。
  • 网络拥塞 – 太多用户或设备共享同一网络时,数据包会遇到延迟。网络拥塞在高峰时段很常见,会降低整体连接速度,增加延迟。
  • 路由路径 – 数据并不总是采用设备到目的地最直接的路径。它可能会经过多个路由器或网络,每个都会增加一点延迟。这种”跳跃”尤其会增加远程的延迟。
  • 传输介质 – 连接类型直接影响延迟。光纤提供最快的速度和最低的延迟,而铜线和无线连接由于数据传输的物理限制而往往较慢。
  • 硬件限制 – 路由器、交换机和调制解调器如果过时或超载,可能会导致延迟。未针对高速数据处理进行优化的设备可能会成为连接瓶颈,减慢数据传输速度。
  • 数据包丢失 – 当数据包在传输过程中丢失时,需要重新发送,这会增加延迟。数据包丢失通常是由于网络错误、物理障碍或无线连接干扰造成的。
  • 服务质量(QoS)设置 – 某些网络使用QoS设置来优先处理某些类型的流量,例如视频通话。如果用户的活动没有得到优先处理,可能会遇到更高的延迟,尤其是在网络使用高峰期。

如何测量网络延迟

延迟可以成就或破坏用户的在线体验,而精确的工具可以揭示延迟发生的位置。测量延迟的方法如下。

Ping

Ping 是大多数操作系统上都有的一个基本工具。它会向目标服务器发送一个小数据包并测量返回所需的时间。要使用它,请打开命令提示符或终端并输入”ping [target address]”。例如,”ping google.com”。结果会显示以毫秒为单位的往返时间。

Screenshot of a ping test result for Google.com

“平均(Average)”字段显示了ping值

Traceroute

此工具会绘制数据到达目的地的路径,并显示沿途的每个步骤。它有助于识别发生延迟的位置。要运行traceroute,请在Windows上键入”tracert [target address]”,或在macOS和Linux上键入”traceroute [target address]”。例如,”tracert google.com”。输出列出了每个跳数和所用时间。

到达第一个字节的时间(TTFB)

这个指标测量从用户发出请求到浏览器从服务器收到第一个数据字节的时间。它包括服务器的处理时间和网络延迟。Web性能工具如Google PageSpeed Insights可以帮助测量TTFB

往返时间(RTT)

类似于ping,RTT测量信号从用户的设备到服务器再返回所需的时间。它是网络延迟的关键指标。Wireshark等工具可以提供详细的RTT测量值。

第三方应用程序

iPerf和NetFlow Analyzer等工具可提供更详细的网络性能见解。iPerf测试两个设备之间的带宽和延迟。NetFlow Analyzer提供实时流量分析。

如何减少延迟

对网络进行一些智能调整可以大大减少延迟。可以采取以下措施让连接立即感觉更快:

  • 升级网络硬件 – 使用现代路由器和调制解调器,并将它们放在家里的中间位置,以获得最佳覆盖范围。定期更新固件可提高性能,解决过时技术导致的延迟问题。
  • 切换到有线连接 – 对于需要最低延迟的设备(如游戏机或工作站),请使用以太网电缆。有线连接可避免墙壁和其他设备的干扰,而Wi-Fi则可能因信号较弱而变慢。
  • 优先处理重要流量 – 在路由器上设置服务质量(QoS),优先处理游戏、视频通话或流媒体等带宽要求高的活动。这可确保基本服务在需要时有带宽。
  • 限制网络拥塞 – 在使用高峰时段减少连接设备的数量,尤其是播放流媒体或打游戏时。要释放带宽,请将大量下载或软件更新安排在不太繁忙的时段。
  • 简化应用程序 – 保持所有软件和应用程序更新,因为更新通常会提高速度和效率。关闭使用带宽的后台应用程序,例如在后台运行的自动更新程序或流媒体服务。
  • 使用内容分发网络(CDN) – 如果你有一个网站,CDN会将内容缓存到离你的用户更近的地方,缩短数据传输,减少延迟。常用的提供商包括Cloudflare和Akamai,它们可以加快访问者的加载时间。
  • 分组网络端点 – 以逻辑组排列设备,实现更顺畅的数据流。例如,将工作设备与娱乐设备分开分组,这可以提高路由效率,减少分组设备之间的延迟。
  • 使用流量整形方法 – 采用流量整形技术来管理数据流,优先处理基本任务,例如流媒体播放或在线游戏。流量整形可减少网络拥塞,保持关键应用程序延迟低。
  • 连接到VPN – 有时,由于网络限制或ISP的限速,用户可能会遇到更高的延迟。如果是这种情况,VPN会掩饰用户的连接,这样没人能看到用户在网上做什么。

除了延迟之外,影响网络性能的其他因素

有时,修复延迟不足以实现顺畅的连接。以下是影响网络性能的其他因素以及它们如何影响用户的体验。

吞吐量

吞吐量是通过网络传输的实际数据量,由于拥塞或设备限制,通常小于带宽。它显示了连接实际感觉有多快。如果吞吐量低,则表明某个地方存在瓶颈,因此监控吞吐量可以揭示是什么导致速度慢。

抖动

抖动是指数据包无法以稳定的速度到达。它会使视频通话出现故障或导致游戏卡顿。抖动高会破坏依赖顺畅数据流的实时活动,因此降低抖动有助于让一切感觉更稳定、自然。

DNS解析时间

DNS解析时间是将网址转换为浏览器加载网站所需的IP地址所需的时间。如果这个速度很慢,页面需要更长时间才能显示。切换到更快的DNS提供商(如Google DNS),可以让网页浏览感觉更快、更流畅。

信号强度和质量

WiFi性能取决于信号强度,信号强度会随着距离、墙壁或其他设备的干扰而下降。信号弱意味着速度变慢或连接中断。要提高信号质量,请将路由器放在中心位置,避免干扰,或在需要时使用Wi-Fi信号扩展器。

网络拓扑

网络拓扑是网络上设备的布局。数据需要进行的连接和”跳数”越多,速度就越慢。将类似的设备分在同一组和减少不必要的链接可以使数据在网络上传输得更快。

协议开销

协议开销是为路由和可靠性添加到数据包的额外信息。这些额外的数据会减慢实际的信息传输速度,尤其是文件较大的话。调整网络设置以最大限度地减少开销可以帮助加快数据密集型活动的速度。

关于延迟的常见问题解答

延迟是什么意思?

延迟是数据从设备传输到目的地并返回所需的时间。它以毫秒为单位,会影响用户在线看到响应的速度。延迟较低意味着通信更快,这对于游戏和视频通话等活动非常重要。

延迟、ping和抖动是一回事吗?

不是,它们不同但相关。延迟是数据传输到目的地并返回的总时间。可以使用不同的方法测量延迟,其中ping是最常用的方法。它测量数据离开设备并返回的往返时间。抖动是指数据包到达时间的变化,这可能会导致实时应用程序出现问题。

什么样的延迟对游戏来说是好的?

20毫秒以下的延迟对于游戏来说是理想的,但20到50毫秒之间的任何延迟通常都是可以接受的。进行其他活动时需要的延迟在此,例如视频通话、流媒体播放、下载和使用云应用。


总结

现在知道什么会影响网络,就可以控制在线体验。不必忍受缓慢的速度。通过更好地了解延迟和网络因素,用户可以进行特定的更改,以减少延迟,提高性能,确保自己在线安全。

平衡速度和安全并不意味着复杂的设置。通过优化网络硬件和流量等,用户可以避免延迟。

我们基于严格的测试和研究对服务商进行评估,同时也会考虑用户反馈以及我们从服务商获取的联盟佣金。部分服务商由我们的母公司持有。
萨伊布·萨德
Sayb Saad是WizCase的一位撰稿人。 Sayb爱好技术,非常重视安全和隐私。他定期测试各种网络安全产品,包括VPN、杀毒软件和密码管理器,撰写有关这些产品的专家测评。 加入WizCase之前,Sayb做了5年多的自由技术撰稿人。他主要在各种自由职业平台上为不同领域的独立客户工作,包括最新的杀毒软件和安全威胁。 在空闲时间,Sayb喜欢独自弹吉他,也喜欢跟他的猫BonBon共度美好时光。
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