互联网行业基础词汇
09
什么是网络延迟
从检测方法到改善方法全面讲解
有时网站或网络服务会莫名反应缓慢或滞后。其中一个原因与网络的“延迟”相关。
深入理解作为网络重要指标的延迟可助力构建舒适的互联网环境。
什么是延迟
延迟是数据转接中的指标之一，是指数据转接时发生的延迟时间。 具体指的是数据从发送方转接到接收方所需的时间，即数据从一个点转接到另一个点所需的时间。
延迟时间短、响应快被称为延迟小（低），而延迟时间长、响应慢被称为延迟大（高），延迟以毫秒（ms）为单位。
延迟越小，访问数据的相关性能便越高，换言之，互联网通信状态更佳。
为提供舒适的通信环境，尽可能降低延迟至关重要。
吞吐量与带宽的区别
判断网络的通信性能时，除延迟外，吞吐量和带宽的概念也必不可少。
吞吐量指网络在特定时间内可处理的数据量，代表实际数据转接速率。
相比之下，带宽表示通信路径转接数据的最大量，指理论上的最大转接速度。
这些都是检测通信质量的重要指标，有着各自不同的作用。吞吐量表示有效的转接速度，带宽表示可容纳的转接上限，而延迟则表示数据到达目的地址前的延迟时间。 为确保快速稳定的通信，需要综合调节这三个要素以达到最佳运作状态。
延迟的检测方法
检测延迟有多种方法，广泛采用的是使用ping命令检测的方法。
ping命令是TCP/IP世界中的基本命令之一，它从发送方设备向接收方设备发送一种特定格式的名为ICMP*1的数据包，检测其回信所需时间。
*1 ICMP（网际报文控制协议）
通过往返所需时间来掌握延迟情况。但使用ping命令测量的延迟时间与实际数据通信速度可能有所差异，只可作为参考。 因此，如需更准确地检测，建议使用专门的检测工具和协议。
产生延迟的主要原因
导致延迟的因素有很多，可能涉及服务器、网络设备、应用程序等整个基础设施。当察觉系统响应速度变慢时，可以通过排查这些潜在原因并采取相应对策的方式来降低延迟。
网络的传输延迟
传输延迟是指数据包传输过程中的延迟，即从发送数据包第一个比特开始到最后一个比特传输结束为止的时间。 管理这种延迟需要网络带宽的适当分配和有效的队列管理策略。
网络的拥塞延迟
拥塞延迟是指网络数据流量超过一定带宽容量并过度集中而导致的延迟。这种情况发生时，可能会导致数据包的延迟或丢失，最终致使延迟时间增加。通过监控及适当管理网络流量可缓解拥塞延迟现象。
网络的传播延迟
传播延迟是指因节点之间电缆距离较远，数据包传输过程中的物理延迟。传播延迟与距离成正比，通过缩短物理距离或使用更快的传输介质可降低延迟。换言之，连接至距离用户较近的国内服务器，通常比连接至海外服务器的数据传输时间更短。
应用程序及程序的设置
应用程序及程序的设计和安装不当会影响系统的整体性能，最终导致延迟增加。 当数据库优化不充分、存在非必要的中间软件，或未优化网络请求时，便会出现这类问题。
服务器处理性能低
当服务器的处理性能较低时，响应请求时间便会延长。这通常由服务器的CPU或内存资源不足，或者应用程序代码未优化导致。在高流量情况下处理性能较低的服务器尤其容易出现问题，可能导致延迟增加或服务中断。
改善延迟的方法
改善延迟的方法有很多，此处将以对几种代表性方法进行逐一解说。
切换到国内的高速服务器
如前文所述，传播延迟和用户与服务器之间的物理距离呈正比，因此最理想的解决方法是缩短这种物理距离。众所周知国内服务器相比海外服务器，物理距离更短，数据传输速度自然更快。
提升服务器性能
通过提升服务器和网络处理性能也能改善延迟，具体包括硬件升级和网络设备优化。
硬件升级是通过提升CPU和RAM性能来提升数据的处理速度。
网络设备优化则是通过修改路由器和光纤切换的设定和配置来令数据传输高效化，从而缩短延迟。
应用程序及文件的优化
可以通过改善应用程序和文件处理来缩短延迟 ，包括优化应用程序和压缩文件。
应用程序优化包括通过重构代码和修改算法来提升处理速度。
文件压缩可减小数据大小，从而减少网络传输的数据量，最终改善延迟问题。
使用CDN（内容分发网络）
CDN（内容分发网络）是指分散在互联网上的分布式服务器网络。该网络利用缓存功能，代替源服务器向用户提供Web（网页）内容。通过缓存CDN能实现快速响应，并通过从距离用户最近的CDN服务器传输内容，将延迟控制在最短时间，实现高速内容传输。
总结
降低延迟直接关乎用户体验提升和系统响应性能的提高，但情况不同，有效的应对措施也不尽相同。在众多方法中选择改善延迟的最佳方法至关重要。
