物联网网络延迟是什么,如何降低?

我们经常被问到网络延迟。它是什么?什么原因造成的?它为什么如此重要?为什么网络之间存在差异? 

这是一个简短的概述,还有一个小计算器,用于显示延迟如何对网络性能产生重大影响。


什么是网络延迟?

在网络中,延迟衡量的是一些数据通过网络到达目的地所需的时间。通常以往返延迟来衡量-信息到达目的地并再次返回所花费的时间。往返延迟是一项重要的度量方法,因为使用TCP / IP网络的计算机将有限数量的数据发送到目的地,然后等待确认返回,然后再发送回来。因此,往返延迟对网络性能具有关键影响。

延迟通常以毫秒(ms)为单位。


延迟的典型值是多少?


您可能会遇到的典型延迟近似值包括:

  • 卫星800ms

  • 3G蜂窝数据120ms

  • 4G蜂窝数据60ms,通常用于4G WAN和Internet连接

  • 使用服务等级优先级流量时,对于BT IP Connect等mpls网络为20ms

  • 对于现代电信级以太网,如移动联通电信等的BT Ethernet Connect或BT Wholesale Ethernet,为10ms

为什么延迟很重要?

人们通常会认为高性能来自高带宽,但这还不是全部。  

  • 网络或网络电路的带宽是指其承载流量的能力。以每秒比特数为单位;通常为每秒兆位(Mbps)。

  • 更高的带宽意味着可以承载更多的流量。例如,更多同步对话。它并没有暗示如何快速的通信将发生(但如果你试图把更多的流量在网络上比可用带宽,你会得到的数据被丢弃,后来重传的包,否则会影响你的表现)。

另一方面,延迟是指 您馈送到网络一端的数据出现在另一端所花费的时间长度。实际上,我们通常会测量往返时间;数据到达一端,然后又返回。


为什么计算双向时间很重要? 

嗯,正如我们将在下面看到的那样,TCP将确认位发送回发送方,事实证明这很关键。

  • 直觉上说,延迟越大意味着连接速度越慢。  

  • 但是,由于TCP / IP(使用最广泛的网络协议)的性质,延迟对性能的影响更为复杂且影响深远:延迟会提高吞吐量。

延迟可提高吞吐量

网络通常会进行多个同时对话。  

  • 带宽  限制了可以支持的对话数量。

  • 延迟提高了网络的响应能力-每个对话可以进行多快。  

  • 对于TCP / IP网络,等待时间还可以驱动会话的最大吞吐量(在给定时间内每个会话可以传输多少数据)。 

由于TCP(传输控制协议)的工作方式,延迟可能成为吞吐量的一个特殊问题。 

TCP关心确保所有数据包都以正确的顺序安全到达目的地。它要求在等待确认之前仅传输一定数量的数据。 

想象一下,一条网络路径是一根长长的管道,在桶中注满水。TCP要求一旦水桶装满水,发送方就必须等待确认信息沿着管道返回,然后再发送更多水。


在现实生活中,此存储桶通常为64KB。那就是65535(即2 ^ 16)x 8 = 524,280位。它称为TCP窗口。

让我们想象一下一个场景,其中水需要半秒才能从管道上下来,而确认又需要半秒才能回来……延迟为1秒。

在这种情况下,TCP协议将阻止您在任何一秒钟的时间内发送超过524,280位的信息。您最可能通过此管道进行的传输是每秒524,280位(bps)-否则表示为每秒半兆位。

请注意(除非其他问题可能会使速度变慢),导致此问题的唯一因素是延迟。

最大吞吐量永远不能超过存储桶大小除以延迟。 

那么延迟对现实生活中的吞吐量有何影响?

显然,如果您有延迟敏感的应用程序,则需要注意网络的延迟。注意可能会意外延迟的情况,这会影响吞吐量。例如,国际巡回赛。  

另一个有趣的案例是工业4G路由器,它使用4G网络来创建到公司网络或internet的可靠、高速连接。这涉及到使用多个sim卡,这些sim卡通常被绑定到一个单一的、高度可靠的连接中。在这种情况下,绑定连接的延迟趋向于所有单个连接的最大延迟。

如果您在上面的列表中考虑3G和4G之间的差异,您会发现包括3G连接可能会对总体延迟产生很大的影响。

但是请记住,延迟不是导致解决方案性能下降的唯一原因。当我们研究客户网络中性能问题的根本原因时,我们发现只有30%是由网络引起的。其余70%是由应用解决方案本身、数据库或基础结构问题引起的。为了弄清此类问题的根源,您通常需要进行应用程序性能审核,或者可能需要在IT 资产上设置关键路径监视。通常,您将使用网络和应用程序监视工具集来跟踪延迟和其他影响性能的指标。有关构建最佳托管网络提供商监视的更多信息,请参见此文章。



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