October. 12. 2023

如何改善和测量您网络中的延迟

图片来源 Conny Schneider 来自 Unsplash

延迟定义为数据包从源点传输到目的点所需的时间。简单来说,它是在数据通过网络传输时发生的延迟。

随着世界变得 日益互联 并且企业继续依赖数字技术,对快速可靠网络的 demand 不断增长。事实上,全球企业网络设备市场预计将 达到$108 billion,至2030年,

本文将讨论如何测量延迟,它如何影响网络性能,以及一些可行的改进方法。

延迟如何影响网络性能

延迟会显著影响网络性能,特别是对于在线游戏、视频会议和云服务等实时应用。高延迟可能导致响应时间慢、卡顿(lag)和抖动(jitter),使这些应用无法使用。

例如,在在线游戏中,高延迟会导致玩家操作延迟,从而造成不良的游戏体验。同样地,在视频会议中,高延迟可能导致视频和音频传输延迟,造成沟通不畅。

在基于云的服务中,高延迟会影响应用程序的速度和性能。例如,如果用户访问的云应用具有高延迟,则加载数据或执行操作可能需要更长时间。

影响延迟的因素

影响延迟的因素有几个,包括连接速度、带宽和网络拥塞:

  • 连接速度指的是数据通过网络传输的速率。更快的连接速度通常会导致较低的延迟。
  • 带宽是指可以通过网络传输的数据量。更高的带宽通常会导致较低的延迟。
  • 网络拥塞发生在通过网络传输数据量过大时。这可能导致延迟并造成更高的延迟。

连接速度和带宽的重要性

网络连接速度和带宽是确定延迟的关键因素。更快的连接速度和更高的带宽通常会导致较低的延迟。例如,光纤连接通常比DSL互联网连接具有更高的带宽和更快的连接速度,从而实现较低的延迟。

此外,源设备和目标设备之间的距离也会影响延迟。在距离方面,距离越远,数据传输所需时间越长,从而导致更高的延迟。

如何测量网络延迟和性能

图片来源 Isaac Smith 来自 Unsplash

延迟以毫秒(ms)测量,您可以使用多种诊断工具进行网络性能和延迟测量,以及测试延迟、丢包率和网络速度。

如果您想知道如何测量延迟,最常用的工具包括Ping、Traceroute和Speedtest:

  • Ping测试涉及从一个设备向另一个设备发送小型数据包,并测量数据包返回所需的时间(即往返时间)。它们常用于测量本地网络上两个设备之间或本地设备和互联网服务器之间的延迟时间。
  • traceroute工具涉及向远程设备发送数据包,并追踪其到达目标IP地址的路径(单向延迟)。它提供了沿途每个跳点的详细信息,包括每个跳点的延迟。
  • 网络性能监控(NPM)工具提供了网络性能的全面视图,包括带宽使用、延迟、丢包率和应用性能。它们可以帮助组织实时识别和诊断网络性能问题。
  • 带宽测试工具测量在给定时间内通过网络可以传输的数据量。它们可用于识别带宽限制并规划网络升级。
  • 最后,应用性能监控 (APM) 工具帮助网络管理员监控运行在网络上的特定应用程序和服务性能,从而帮助组织识别和诊断影响应用性能的问题。

通过使用这些工具和技术,组织可以学习如何测量latency和性能并识别影响它们的问题。利用这些信息,它们可以实施有效的策略来提高网络性能并确保最佳用户体验。

解释Latency Results

解释延迟结果是网络性能管理的重要组成部分。延迟结果可以提供关于网络健康状况的洞察,并帮助识别影响网络性能的问题。

这是解释延迟结果的一些指南:

  • 了解预期的延迟。不同类型的网络和应用程序具有不同的预期延迟范围。例如,在线游戏应用需要低延迟,通常小于50 ms,而视频会议应用可能容忍高达150 ms的更高延迟。了解特定应用程序或网络的预期延迟可以帮助您准确地解释应用程序延迟结果。
  • 观察随时间变化的趋势。延迟可能会随着网络拥塞、网络拓扑结构变化或其他因素而波动。必须观察随时间变化的延迟结果趋势,以识别模式或异常情况。
  • 将结果与基线进行比较。建立延迟基线对于识别网络性能变化至关重要。将当前的延迟结果与已建立的基线进行比较,可以帮助您识别趋势并确定延迟是增加还是减少。
  • 识别潜在原因。延迟结果可能表明与带宽、路由、拥塞或其他因素相关的问题。识别延迟问题的潜在原因,可以帮助您确定改进网络性能的适当措施。
  • 考虑对用户体验的影响。延迟可能会影响网络应用程序和服务的用户体验。了解延迟对用户体验的影响,可以帮助您确定优先处理的延迟问题并确定适当的响应级别。

请记住,延迟结果应与其他性能指标(例如网络数据包丢失、网络速度和带宽利用率)结合起来解释。此外,还应该与行业基准和最佳实践进行比较,以确定其是否可接受。

如何改善网络延迟

图片来源 Robynne Hu 来自 Unsplash

提高延迟对于依赖高性能网络支持其运营的组织至关重要。缓慢的网络性能可能导致生产力下降、用户满意度降低和收入损失。

幸运的是,组织可以使用几种策略来改善延迟。

了解您的网络需求

为了有效管理延迟,了解您的网络需求至关重要。这包括识别 需要低延迟的关键应用程序和服务,例如视频会议、实时数据处理和在线游戏。了解您的网络需求后,您可以优先处理流量并分配足够的带宽来支持关键应用程序。

优化网络配置和基础设施

优化整个网络配置涉及设置网络设备,例如路由器和交换机,以优先处理流量速度并降低延迟。这可能包括设置Quality of Service (QoS)策略来优先处理实时流量,如视频和语音流量,并配置网络设备以最大限度地减少丢包和延迟。

此外,升级网络拓扑和基础设施可以显著降低延迟并提高网络性能。这可能包括从DSL连接升级到光纤电缆连接、用更新、更快的设备替换过时的网络设备,或增加带宽以支持高带宽应用。

使用内容分发网络(CDNs)

CDNs是分布式服务器网络,它将内容缓存并交付给更接近最终用户的位置,从而降低延迟并提高性能。这对于拥有位于世界不同地区的用户的组织特别有用,因为它能缩短数据到达目的地的距离。

减少网络拥塞

网络拥塞会导致延迟增加和提高延迟,尤其是在高峰使用期间。组织可以通过实施带宽管理工具,例如流量整形和负载均衡,来更均匀地分配网络流量并防止瓶颈。

  • 负载均衡涉及将流量分布到多个服务器上,以提高性能并减轻单个服务器的负载。
  • 流量整形涉及根据应用需求对流量进行优先级排序,例如赋予语音和视频等实时流量比其他类型的流量更高的优先级。
监控和测量网络性能

为了有效管理延迟,您应该使用我们已经提到的工具定期监控和测量网络性能。这有助于识别延迟问题并跟踪延迟降低策略的有效性。

培训网络人员

有效的延迟管理需要团队合作。网络人员应接受关于延迟管理最佳实践、网络监控和故障排除技术的培训。这有助于确保他们具备快速有效地识别和解决延迟问题的必要技能。

延迟管理的挑战

图片来源 Jordan Harrison 来自 Unsplash

延迟管理并非没有挑战。尽管网络技术取得了进步,并且具备了延迟降低技术,但仍有许多因素会影响网络延迟。

距离

距离是网络延迟的一个重要因素。数据传输的距离越远,引入的延迟就越多。对于需要低延迟的应用(例如实时数据处理和在线游戏)来说,延迟尤其成问题。为了克服这一挑战,您可能需要考虑部署边缘计算,这可以缩短数据传输的距离。

带宽限制

高带宽使用可能导致拥塞和丢包,从而增加延迟。组织可以通过实施流量整形和Quality of Service (QoS)策略来解决这一挑战,优先处理关键应用并确保它们获得必要的带宽。

网络复杂性

现代网络复杂性使得识别和排除延迟问题变得困难。随着无线网络变得越来越复杂并发展成大型网络,确定延迟的根本原因会更具挑战性,特别是在延迟问题间歇性出现时。为了克服这一挑战,组织可以实施网络和延迟监控工具,从而实时检测和诊断延迟问题。

安全

延迟降低技术,例如内容缓存,可能会引发安全担忧。因此,通过实施安全协议和监控网络流量以发现潜在的安全威胁,平衡提高性能的需求与保障安全的需求至关重要。优化网络安全可能涉及实施防火墙、入侵检测系统和其他安全措施来抵御潜在威胁。

成本

延迟管理可能成本高昂,特别是对于需要高水平网络性能的组织。部署高性能网络设备和实施延迟降低技术可能会花费巨大,尤其是对于小型和中型企业自有的网络。我们建议仔细评估延迟降低技术的成本效益,以确保其具有成本效益。

可扩展性

随着组织的发展,其网络需求可能会发生显著变化。确保延迟管理策略具有可扩展性可能具有挑战性,特别是对于经历快速增长的组织而言。为克服这一挑战,可以考虑部署可适应不断变化的网络需求的、可扩展的网络基础设施。

最后思考

如您所见,延迟是网络性能的关键因素,对最终用户体验具有重大影响。随着企业越来越依赖数字技术和在线服务,低延迟的需求比以往任何时候都更加重要。延迟管理不是一次性解决方案,而是需要持续的监控、优化和改进。

尽管网络延迟管理存在挑战,但网络技术的进步和延迟降低技术的可用性使得组织能够实现支持关键应用程序和服务所需的低延迟。通过实施有效的延迟管理策略,它们可以确保其网络提供最佳性能并满足最终用户的期望。

然而,重要的是要注意,延迟管理是一个持续的过程,需要持续的监控、测试和优化。随着网络需求的变化,组织必须调整其延迟管理策略,以确保它们保持有效性。

如果您想了解更多关于延迟和吞吐量之间的区别, 请查看我们的指南 关于此主题。