9 张动图看网络性能的四大指标：带宽、时延、抖动、丢包

导语

学网络，就是这么有趣，简单易学，入门没有门槛。所以，网络丢包，也是一样的，就是指数据包从一端被传输到另一端过程中，部分数据未能到达目的地。

到了谈婚论嫁的时候，想必很多单身狗都希望身边的朋友有好的资源给介绍介绍对象。这时你朋友就会问，你想找什么样的对象？

每个人的背景、条件不同，找对象的需求就会不同，那怎么去描述一个对象的情况呢？

一般都会从这几方面去介绍， 如身高、体重、收入、学历等。其实不管找什么样的，主要还是看两个人是否门当户对，看自己的需求是什么？找个差不多就行。

其实，今天龙哥与大家分享的主题也跟这个如何描述对象有点类似，就是我们怎么去描述网络性能的好坏？

作为一个网络工程师，你在跟客户、跟领导汇报网络性能时，总不能直接说 这个网络很好！那里的网络有点差！我们得用专业的术语去描述它，那就是今天要介绍的网络性能四大指标：带宽、时延、抖动、丢包。

（目录）

一、带宽

1、带宽概念：

带宽，在网络世界里，是多指数字信号，在规定的时间内，从一端传输到另一端的数据量，即数据传输率。

我们都知道数字信息流的基本单位是 bit（比特），时间按秒来算，即 bps，每秒传输多少比特，所以带宽的单位可用 bps 来表示，bps(bit per second)

从上面动态图，我们可以直观地知道，1bps 的带宽和 3bps 的带宽的区别，有点类似我们日常生活中的道路一样，3 车道的道路和 6 车道的道路，每秒的交通流量是不一样的。

两车道的“带宽”

多车道的“带宽”

2、带宽的表示：

带宽好比公路的宽度，网速好比车流的速度。

带宽基本单位“比特”，简写为小写字母“b”，更大的单位是：Kb、Mb、Gb 等；网速基本单位“字节”，简写为大写字母“B”，更大的单位有：KB、MB、GB 等。

1 字节=8 比特

带宽和网速的进率都是 1024：

带宽换算成网速除以 8 便可；网速换算成带宽乘以 8 便可。例如 20Mb 带宽的最高网速为 20÷8＝2.5MB；最高网速为 12.5MB 的网络带宽为 100Mb；1Gb 带宽的最高网速是 1÷8＝0.125GB，换算成 MB 是 1024×0.125＝128MB。

我们以 1M 的带宽为例，

我们都知道 8 bit 为 1 Byte，所以 Kb 转化为 KB 时，就需要除以 8,1024Kb/s 就等于 128KB/s。不过，理论上市 128KB/s 的带宽，实际上可能不足，因为还会受到用户计算机性能、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。

二、时延

时延：其实就是时间的意思，指报文从 A 传输到 B 所需的时间。好比如，快递从深圳发出寄到北京需要 1 天，那么时延就等于 1 天。

如下图，A 的报文到达 B，需要 6 毫秒才能完成，即，时延=6ms。

举个栗子：

我用自己的电脑去 ping 一下百度服务器， 从结果，我们可以知道平均时延为11ms。

不过，这里的 11 ms 是指往返所学的时间，即 ICMP 请求报文从我的电脑出去，到达百度服务器，然后百度服务器返回的 ICMP 响应报文到达我电脑总共的时延。

给个动态图，看一下，你就恍然大悟了！

上述，我们只是介绍了时延的概念，其实时延还可以细分 4 大类，发送时延，传播时延，处理时延，排队时延。

下面我们具体看下每一个时延的含义；

1、发送时延：

如上述动态，电脑、网络设备把数据包队列发到链路上所学的时间，就是发送时延。

假设报文的长度为 L，路由器 A 把该报文传输到链路上的速率为 V，则发送时延为 L/V，发送时延通常在毫秒到微秒级。

2、处理时延：

是指网络设备，如交换机、路由器，收到报文后进行解析所需要的时间，比如解封装分析首部，查找路由表、路由策略等，处理时延通常是微秒或更低的数量级。

3、排队时延

排队时延，即当网络设备（路由器、交换机等）收到多个报文时，来不及处理，会先放到缓存队列，所有数据包进行排队，等待处理，这个等待的时间即为 排队时延。 排队时延的长度取决于队列中是否有其他数据包，

好比如红绿灯路口，虽然当前是绿灯，但是前面如果有很多车辆，这时就无法立即通过路口，需要排队，缓慢通过路口。如果没有车辆，又是绿灯，则无需排队，直接通过，此时排队时延 视为 0；

网络时间的排队时延也是一样的，如果队列没有其他报文，此时排队时延就为 0；如果报文很多，流量太大了，网络设备来不及处理，就需要进行排队等候处理，所以排队时延就会很大。

4、传播时延

传播时延，指报文在实际（有线、无线）链路上传播数据所需要的时间。

假设路由器 A 到路由器 B 的传播时延为 t，A 到 B 之间的链路长度为 L，数据包在链路上的传播速率为 v，则 t=L/v。通常传播时延都是在毫秒级的，如果是秒级以上，那传播时延太大了，人类会无法忍受这种速率，太卡了。

三、抖动 

平常，我们坐车的时候，一定遇到过 颠簸的路段，坐在车里能够很明显地感受到这种抖动。

网络也是有抖动的，所谓抖动，就是偏离了预期的时延，即不稳定的时延，网络抖动主要是指最大延迟与最小延迟的时间差。

例如，你刷抖音，观看一个视频最大延迟是 12ms，最小延迟是 4ms，那么该网络抖动就是 8ms。

你想想看，当年在观看视频，一会儿卡顿，一会儿流畅，此时的你，是不是各种“问候”运营商！！！简直无法忍受！！！

所以说，要评价网络稳定性，离不开抖动这个指标，越小的抖动，网络越稳定。

网络抖动是无法完全消除的，受环境变化影响。如干扰、网络拥塞情况等，都可造成网络抖动。

四、丢包

丢包，我联想到就是快递，比如龙哥通过某快递公司，寄了五本书给粉丝，从深圳寄到河北，结果粉丝只收到 3 本，那其余 2 本被快递小哥弄丢了。

学网络，就是这么有趣，简单易学，入门没有门槛。所以，网络丢包，也是一样的，就是指数据包从一端被传输到另一端过程中，部分数据未能到达目的地。

不过，接收端如果发现数据丢失，可以根据序列号向源端发出“重传请求”。

接下来，龙哥，给大家演示一下，因为网络丢包，惹的祸：

造成丢包的原因有很多，比如 设备网卡处理不了过多的数据，网络拥塞、就会发生丢包。

所谓的丢包率，就是丢失数据包总的数量 占 总发出的数据包数量的 比率。

例如，我发了 6 个包 给百度服务器，4 个包被接收了，2 个包丢失了，

那么丢失率就等于 2/6 = 33%

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