吞吐量和延迟有什么区别？
延迟和吞吐量是衡量计算机网络性能的两个指标。延迟是指网络通信中的延时。网络延迟显示了数据通过网络传输所需的时间。延时或滞后时间较长的网络具有高延迟，而响应时间较短的网络具有较低的延迟。相比之下，吞吐量是指在特定时间内实际可以通过网络的平均数据量。它表示成功送达目的地的数据包数量和丢失的数据包数量。
为什么吞吐量和延迟很重要？
您可以通过查看网络将数据包传输到目的地的速度来确定网络速度。该速度是延迟和吞吐量等网络性能因素共同作用的结果。
延迟决定用户在从网络发送或接收数据时体验到的延迟。吞吐量决定可以同时访问网络的用户数量。
低吞吐量和高延迟的网络难以发送和处理大量数据，这会导致拥塞和应用程序性能低下。相比之下，高吞吐量和低延迟的网络响应速度快，而且高效。用户体验到性能改善和满意度提升。
高性能网络直接影响创收和运营效率。此外，某些应用场景（例如实时流式传输、物联网（IoT）数据分析和高性能计算）需要特定的网络性能阈值才能以最佳方式运行。
主要区别：网络延迟与吞吐量
尽管延迟和吞吐量都有助于建立可靠和快速的网络，但两者并不相同。这些网络指标侧重于不同的统计数据，彼此不同。
测量方式
您可以通过测量 ping 时间来测量网络延迟。在此过程中，您可以传输一个小型数据包并接收有关该数据包已送达的确认。
大多数操作系统都支持 ping 命令，该命令可从您的设备执行此操作。往返时间（RTT）以毫秒为单位显示，让您大致了解网络传输数据所需的时长。
您可以使用网络测试工具或手动测量吞吐量。如果您想手动测试吞吐量，则需要发送一个文件并将文件大小除以文件送达所需的时间。但是，延迟和带宽会影响吞吐量。因此，许多人使用网络测试工具，因为这些工具会报告吞吐量以及带宽和延迟等其他因素。
测量单位
您可以以毫秒为单位测量延迟。如果测得的毫秒数较小，则表示您的网络只会出现很短的延迟。毫秒数越大，网络的运行速度就越慢。
最初，您要以比特每秒（bps）为单位来测量网络吞吐量。但是，随着数据传输技术的改进，您现在可以获得更高的值。因此，您可以以千字节每秒（KBps）、兆字节每秒（MBps）甚至千兆字节每秒（GBps）为单位来测量吞吐量。一个字节等于八位。
影响因素：延迟与吞吐量
不同的因素可能会影响您的延迟和吞吐量指标。
延迟
有几个因素会导致延迟过高或过低。
位置
其中一个最重要的因素是数据的源位置及其预定目的地。如果您的服务器与设备位于不同的地理区域，那么数据的传输距离会更远，这会增加延迟。这一因素称为传播。
网络拥塞
通过一个网络传输大量数据时，就会出现网络拥塞。网络流量增加会导致数据包需要更长时间的路由才能送达目的地。
协议效率
有些网络需要额外的协议来保证安全。额外的握手步骤会造成延迟。
网络基础设施
网络设备可能会过载，从而导致数据包被丢弃。当数据包延迟或丢弃时，设备会重新传输它们。这会进一步增加延迟。
吞吐量
吞吐速度直接受其他因素影响。
带宽
如果您的网络容量已达到传输介质的最大带宽，则其吞吐量将永远无法超过该限制。
处理能力
某些网络设备具有专门的硬件或软件优化，可以提高其处理性能。例如特定应用的专用集成电路或基于软件的数据包处理引擎。
这些优化使设备能够处理更高的流量和更复杂的数据包处理任务，从而提高吞吐量。
数据包丢失
有多种原因会导致数据包丢失，包括网络拥塞、硬件故障或网络设备配置错误。数据包丢失后，必须重新传输。这会导致延迟并降低网络的总吞吐量。
网络拓扑
网络拓扑是指网络设备的数量、网络链接的带宽以及网络路径中设备之间的距离。
精心设计的网络拓扑可为数据传输提供多条路径、减少流量瓶颈，并提高吞吐量。设备更多或距离更长的网络需要复杂的网络拓扑才能实现高吞吐量。
带宽、延迟和吞吐量之间的关系
延迟和吞吐量共同作用，以提供较高的网络连接和性能。由于两者都会影响数据包的传输，因此它们也会相互影响。
如果网络连接的延迟较高，则吞吐量可能较低，因为数据传输和送达所需的时间可能会更长。低吞吐量还使网络看起来像是高延迟，因为大量数据需要更长的时间才能送达。
由于两者密切相关，因此必须监控延迟和吞吐量才能获得较高的网络性能。
带宽和网络吞吐量
带宽表示可以通过网络传输的数据总量。总带宽是指可以通过网络传输的理论最大数据量。测量单位是兆字节每秒（MBps）。可以将带宽视为网络的理论最大吞吐量。
带宽是指可以传输的数据量，而吞吐量是指根据实际网络限制，在任何给定时刻传输的实际数据量。高带宽并不能保证速度或良好的网络性能，但更高的带宽会导致更高的吞吐量。
如何改善延迟和吞吐量？
为了缩短延迟，可以缩短源和目标之间的传播。可以通过增加整体网络带宽来提高吞吐量。
接下来，我们将提出一些旨在同时改善延迟和吞吐量的建议。
缓存
联网服务中的缓存是指将经常访问的数据存储在距离用户更近的地理位置的过程。例如，您可以将数据存储在代理服务器或内容分发网络（CDN）中。
与必须从原始源检索数据相比，您的网络从缓存位置传送数据的速度要快得多。而且用户接收数据的速度也快得多，因而缩短了延迟。此外，由于数据是从缓存中检索的，因此减少了原始源的负载。这使它能够同时处理更多请求，从而提高吞吐量。
传输协议
通过优化用于特定应用程序的传输协议，可以提高网络性能。
例如，TCP 和 UDP 是两种常见的网络协议。TCP 会建立连接并检查您收到的数据是否没有任何错误。由于 TCP 的目标是减少数据包丢失，因此其具有较高的延迟和较高的吞吐量。UDP 不会检查数据包丢失或错误，而是会传输多个重复的数据包。因此，它可以提供最低的延迟和较高的吞吐量。
根据您使用的应用程序，TCP 或 UDP 可能是更好的选择。例如，TCP 适用于传输数据，而 UDP 适用于视频流和游戏。
服务质量
您可以使用服务质量（QoS）策略来管理和优化网络性能。QoS 允许您将网络流量划分为特定类别。您可以为每个类别分配优先级别。
您的 QoS 配置优先考虑延迟敏感型应用程序。某些应用程序和用户的延迟比其他应用程序和用户更低。您的 QoS 配置还可以按类型确定数据的优先级，从而减少数据包丢失并提升某些用户的吞吐量
差异摘要：吞吐量与延迟
| 吞吐量 |
延迟 |
|
| 测量对象 |
吞吐量测量给定时间段内通过网络的数据量。吞吐量影响您在一段时间内可以传输的数据量。 |
延迟测量发送数据时的时间延迟。较高的延迟会导致网络延迟。 |
| 测量方式 |
通过发送文件或使用网络测试工具手动计算吞吐量。 |
使用 ping 时间计算延迟。 |
| 测量单位 |
兆字节每秒（MBps）。 |
毫秒（ms）。 |
| 影响因素 |
带宽、网络处理能力、数据包丢失和网络拓扑。 |
地理距离、网络拥塞、传输协议和网络基础设施。 |
AWS 如何支持您的网络性能要求？
Amazon Web Services（AWS）有许多解决方案可以减少网络延迟和提高网络吞吐量。您可以根据自身的需求实施以下任何服务：
- Amazon CloudFront 是一种内容分发网络服务，旨在提供优异性能、安全性和开发人员便利性。您能用其以低延迟和高传输速度安全地交付内容。
- AWS Direct Connect 是一种云服务，可将您的网络直接链接到 AWS，以获得更一致且更低的网络延迟。创建新连接时，您可以选择由 AWS Direct Connect 交付合作伙伴提供的托管连接，或选择 AWS 的专用连接，并在全球 100 多个 AWS Direct Connect 站点进行部署。
- AWS Global Accelerator 是一项联网服务，可通过使用 AWS 全球网络基础设施将您的用户流量性能提升高达 60%。当互联网拥塞时，AWS Global Accelerator 会优化应用程序路径，帮助您将数据包丢失、抖动和延迟水平持续维持在低水平。
- AWS Local Zones 是一种基础设施部署类型，可将计算、存储、数据库和其他某些 AWS 服务放置在更靠近大量人口聚居的位置，或者靠近行业中心的位置。您可以交付需要低延迟的创新应用程序，更靠近终端用户和本地部署安装。
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