延迟是衡量数据到达延迟的一种度量，以毫秒（ms）为单位。高延迟可能会导致一些令人沮丧的情况，如在线游戏中的高ping值、应用程序和网站反应迟钝、视频通话出现卡顿和丢帧等。

延迟与速度、带宽和吞吐量不同——这些词有时会被混淆和互换使用。虽然这三者都以每秒比特数来衡量，例如每秒兆比特（Mbps）或每秒吉比特（Gbps），但它们之间存在一些关键差异：

• 带宽是在理想网络环境下，特定时间内可以传输的数据量的理论极限。
• 速度通常与带宽互换使用，尤其是互联网服务提供商（ISP）。然而，它不是一个严格的术语，因此速度可以指各种实际或理论上的测量值。
• 吞吐量描述的是一段时间内实际测量的数据传输速率，包括延迟、带宽和其他影响因素。

以这些术语如何相互关联为例，想象一下互联网流量就像高速公路上的实际交通。我们希望提高吞吐量，以便蓝色汽车能尽快到达目的地：

道路（网络）的限速是65英里/小时（理论速度），但由于车辆（数据）过多且车道（带宽）不足，导致交通拥堵，每辆车的速度只能维持在大约10英里/小时。原本预计蓝色汽车能在凌晨3点到达目的地，但现在它的到达将大大延迟（高延迟）。这就是在带宽较低的网络上传输数据时发生的情况，导致高延迟，进而降低吞吐量。

如果我们增加更多的车道（增加带宽），就可以一次移动更多的车辆（数据），这样蓝色汽车就能几乎无延迟地（低延迟）按时到达目的地。即使与第一个例子中的车辆数量相同，由于现在有更多的空间来绕过拥堵的车道和慢速车辆，每个人都能更快地移动（高吞吐量）。

实现高网络吞吐量需要高带宽和低延迟。增加带宽可以通过升级硬件或互联网套餐来实现，但降低延迟就没那么简单了。

首先，我们来探讨可能导致高延迟的因素。

 

导致高延迟的原因是什么？

高延迟的主要原因是距离、硬件、拥堵和内容。

1. 距离

当你向世界各地的某人发送消息时，你的消息必须通过深埋在地下或海底的物理线路和电缆进行传输。这种类型的延迟是最难克服的，因为数字通信仍然受到物理定律的制约。数据需要传输的物理距离越长，到达目的地的时间就越长。

加剧这种延迟的另一个因素是承载流量的网络是否建立了对等互联协议。如果沿途的网络彼此不兼容，流量将被引导到更曲折的路由上，从而进一步增加延迟。数据通过大量不同的网络传输时，也更容易受到所有相关网络共同造成的瓶颈和不效率的影响。

 

2. 拥堵

从上面的高速公路类比中，我们了解到带宽会影响延迟和吞吐量。具有高带宽的网络允许一次传输更多数据。这既适用于你的网络，也适用于目标服务器的网络。

例如，如果你的带宽上限低于你接收流量的服务器的带宽，那么服务器将不得不降低速度以适应你拥堵的网络，反之亦然。请记住，连接过多的本地设备也可能导致通信拥堵。

公网是另一个拥堵的源头，尤其是在高峰时段。如果你的网络是与整个办公楼共享的，或者如果你所在地区的大多数人都订阅了同一个互联网服务提供商（ISP），例如，当白天大家都在网上工作时，你可能会遇到网络拥堵的情况。

你无疑已经经历过拥堵带来的一个显著影响——抖动——这发生在视频会议中你的语音或视频出现卡顿时。

3. 硬件

无论道路多么畅通或限速多高，如果你的汽车无法加速超过 10英里/小时，你也不会很快到达目的地。同理，你的硬件也是如此。

例如，如果你的路由器没有配备高效处理流量的能力，它将无法快速处理传入或传出的数据。当流量以超过路由器处理能力的速度到来时，数据会在缓冲区中排队等待处理，从而导致延迟。

同样，如果你的服务器的 CPU 接收到的需求超过其处理能力，例如突然出现流量激增，那么它的性能可能会下降，因为它努力执行过多的进程。

4. 内容

你可能会很惊讶地发现，你网站上的内容可能会增加访客的延迟。如果你的网站运行着复杂的代码，或者你的页面充斥着插件、视频或其他文件大小过大的内容，用户将会体验到缓慢的加载时间。考虑到谷歌发现 53% 的移动用户会放弃加载时间超过3秒的页面，这绝对是个坏消息。

你知道现在有多少人用手机浏览网页吗？全球互联网用户中超过 90% 的人都在使用手机浏览。

 

4 降低延迟的方案

尽管延迟几乎不可能完全消除，但好在你可以采取积极的措施来尽量减少延迟，从而为用户提供更快、更流畅、更响应迅速的数字体验。

 

1.克服距离限制

在边缘进行计算
由于如今许多跨国企业的用户基础在地理上分布广泛，他们正采用在边缘托管延迟密集型应用程序和服务的策略——边缘定义为离最终用户最近的网络边缘。这种策略通过将用户试图访问的内容移至他们所在的位置，有助于抵消基于距离的延迟的大部分影响。

边缘计算服务器主要有两种类型——裸机和虚拟机（VM）。裸机是从服务提供商那里租用的物理服务器，位于靠近用户的位置。VM 是物理服务器的虚拟化、逻辑分区，其功能与裸机几乎相同。

两者之间的最大区别在于，当你租用裸机服务器时，你是该机器上的唯一租户，并保留对你的实例的完全控制权，而 VM 可能与其他在同一台机器上托管的 VM 共享租户关系，从而限制了你的控制范围。

 

使用 CDN 分发
通常情况下你的延迟问题是由多种因素造成的，可以考虑在你的整体解决方案中添加一个内容分发网络（CDN）。CDN 是一组地理上分布的服务器，用于在用户附近缓存内容以便快速访问。

CDN 提供商会将你原始服务器上的缓存文件（如图像或视频）存储在全球各地的数据中心。然后，内容请求将被路由到离用户最近的数据中心以快速交付。

需要注意的是，虽然 CDN 服务器与边缘计算服务器的分布方式相同，但标准的 CDN 服务器主要用于存储，缺乏裸机和虚拟机所具有的灵活性和通用计算能力。简而言之，CDN 旨在更快地向你的用户交付大量内容，而裸机和虚拟机则允许你将应用程序部署到离用户更近的地方，轻松扩展你的资源，并且可以根据你的计算功能需求进行定制。

2. 缓解网络拥堵

使用全球骨干网走专线
如果在本文开头所示的交通示例中，我们不是增加带宽，而是将蓝色汽车移动到快速通道上，会怎么样呢？

现在，蓝色汽车已经被引导离开了繁忙的道路，走上了更快、更可预测的路线，远离了普遍的拥堵。

你可以将专用网络视为互联网上的快速通道。将你的关键业务应用程序放在全球专用骨干网上，可以为你的用户提供一条直接通往你服务的路线，不受公共网络拥塞的影响，从而改善正常运行时间和用户体验。

通过 CDN 进行托管
除了前文所述由于接近用户而解决基于距离的延迟问题外，让 CDN 提供商托管你的超大图像、视频和其他媒体文件，而不是从你的服务器加载它们，也有助于释放带宽，减少网络拥塞。

增加带宽
如果你的网络问题主要是由于带宽不足造成的，那么升级你的互联网套餐是最直接的解决方案。虽然你无疑会支付更高的费用，但你也将提高你的应用程序和服务的可靠性和可用性。

 

3. 保持硬件更新

 

升级设备

如果你的路由器已经承受不了当前的网络负载，那么即使你花更多的钱购买带宽更高的套餐也无济于事。请务必不断检查你的设备及其固件是否是最新的，以及是否满足你业务真实的处理和带宽需求，以防止硬件瓶颈。

租用服务器

根据网络的大小和复杂性以及服务器的数量，升级和更换的成本可能对小企业和初创公司构成挑战。

4. 优化网页内容

减小文件大小和尺寸

视频和图像由于其文件大小，是网页上带宽消耗最大的内容之一。在将媒体内容上传到网站之前进行压缩（同时确保它们仍然清晰易读），可以给访问者带来更流畅的浏览体验。

如果压缩后文件仍然太大，可以考虑裁剪图像以仅显示最重要的特征，并修剪视频中不重要的部分。请记住，将媒体内容调整到合理的尺寸也会产生很大影响——那张快乐小狗的图片真的需要 3840 x 2160 的分辨率吗，还是 1280 x 720 就能达到同样的效果？

清理代码、脚本和插件

当网站的代码变得冗长且混乱时，特别是如果你依赖网站构建器并使用大量插件，访问者会经历漫长的加载时间，这可能导致跳出率大幅上升。同样，网站上过多的CSS和JavaScript元素会大大增加新访问者的延迟，因为他们的浏览器会尝试一次性加载所有文件（和媒体内容）！

启用浏览器缓存可以缓解一些针对回访者的延迟问题，但为了真正改善所有用户的体验，请考虑清理代码并删除任何资源消耗大的插件。使用诸如代码压缩器之类的清理工具可以帮助进一步简化你的页面，通过删除代码中的空白、注释和其他非关键片段来减少页面加载时间。

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