If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

如果你被网页过滤器挡住,请确保域名*.kastatic.org 和 *.kasandbox.org 没有被阻止.

主要内容

课程: 计算机和互联网 > 单元 3

课程 2: 网络连接
计算机
计算机和互联网
互联网
网络连接
© 2024 Khan Academy使用条款隐私政策Cookie 通知

比特率，带宽和延迟

Google课堂
互联网上的所有计算设备都是通过二进制来进行通讯的，无论它们是通过有线还是无线连接，它们都在发送代表1和0的电磁信号。
让我们研究一下这些二进制数字是如何发送的，以及它们是如何能被 快速地 传送。

发送 1 和 0 的流

当计算机需要在内存里表示数字 5 (二进制表达为101) 时，它们可以使用三根线来表示三个二进制数字：一条线开，一条线关，一条线开。
三线图形。第一条线通过电动脉冲，并且标记为1。第二个是空的，黑色，标记为0。第三条线有脉冲，标记为1。
如果一台计算机想要把数字 5 发送给另一台计算机，它们不是用许多条线来发送。事实上，它们可能只有 一条线 来发送信息。它们而是用三个时间段来发送数字 5：首先发送一个脉冲(并等待)，然后什么都不发送 (并等待)，然后再发送一个脉冲。
单线图。电线头三分之一有电脉冲，并标记为1。中间三分之一为空，标为0。最后的三分之一有电动脉冲，并标为1。
只要两台计算机在时间周期上达成一致，它们就可以互相传送信息，将二进制数据转换成信号，再将信号转换回二进制数据。
两台计算机的图。一条电线把计算机A连接至计算机B，有一个箭头指向计算机B，并且传输了开/关/开的脉冲。一条电线把计算机B连接至计算机A，有一个箭头指向计算机A方向，并传输了开/开/关的脉冲。计算机A的显视器显示“发送：101，接收：110”。计算机B的显示器显示“接收：101，发送：110”。
在电力连接（如以太网）中，信号是电压或电流。在光学连接（如光纤电缆）中，信号是光的强度。
将二进制数据转换成基于时间的信号的过程称为 线路编码，根据连接的需要，可以使用各种各样的线路编码方案。

比特率

网络连接可以非常快地发送比特。我们使用 比特率 来测量速度，即每秒发送的数据比特数。
最早的互联网连接只有 75 bps（比特每秒）。如今，连接更多是以Mbps （兆比特每秒）来衡量的。
一个兆位是巨大的：1 百万比特！一个10 Mbps 每秒传输数据的速度是1000万比特。
每 100 纳米秒就有1比特 (0.0000001 秒)。
网线图。网线内有三个相同大小的色块。第一块黄色并标记为1。第二块是黑色并标记为 0。第三块是黄色并标记为1。地下线缆的时间单位是从0.0000001 秒到0.0000003秒。
我们也会用更小的单位来衡量比特率，比如千比特（ 1 千比特 )，或者更大的单位，比如千兆比特（10 亿比特），甚至是贝脱比特（ 1 千万亿比特）。
单位比特数
千比特10001 千
兆位100021 百万
千兆位1000310 亿
兆兆位100041 万亿
贝脱比特100051 千万亿

带宽

我们使用术语 带宽 来描述一个系统的最大比特率。如果一个网络连接的带宽是 100 Mbps，这意味着它每秒传输的带宽最快只能达到 100 Mbps。幸运的是，这已经是非常快了!
你听说过 “宽带互联网”这个词吗？这指的是最小带宽为 256 Kbps的连接速度。这个带宽足够用于基本的互联网使用，比如查看电子邮件和浏览网站，但对于观看在线视频来讲远远不够。截至2016年，发展中国家只有40%的人口能够使用宽带互联网。
测验你的理解
当我还是个孩子的时候，我们的网络带宽是 56 Kbps(千比特每秒)，那么请问每秒可以传输多少比特呢?
选出正确答案：

延迟

衡量计算机网络速度的另一种方法是延迟。您可以猜测该词本身的含义：延迟衡量的是数据迟到了多少。较正式解释是：延迟是数据电文发送到接收该消息之间的时间差，以毫秒为单位。
我们通常衡量一个请求的“往返”延迟。让我们来看一个真正的例子，看看这意味着什么。
往返延迟图示。笔记本电脑在屏幕上显示“ping www.google.com”。一个箭头从笔记本电脑指向服务器，并且被标记为“30毫秒”。另一支箭头从服务器返回笔记本电脑，并且被标记为“40毫秒”。
我的计算机向谷歌服务器发送了一条消息。 30 毫秒后，谷歌收到消息。 40 毫秒后，我的计算机收到谷歌接收到消息后的确认。
这是70毫秒的往返总延迟，延迟取决于若干物理因素：我的计算机到谷歌服务器的网络连接类型，我的计算机到谷歌服务器的距离，以及网络的拥挤程度（这可能意味着我的请求必须排队等待）。
延迟有一个主要的限制因素：光速。没有什么比光还快，即使是我们非常重要的互联网请求。光速约为每纳秒1英尺，这意味着从洛杉矶到东京需要至少30毫秒的时间。所以说对于光速我们无能为力，但是我们 可以 通过减少堵塞甚至改进我们的物理连接来减少延迟。

互联网速度

速度是带宽和延迟的综合。计算机将消息分成包，并且在第一个数据包被接收之前无法发送另一个信息。这意味着如果计算机带宽非常高，但延迟也高，其发送和接收信息的速度仍然有限。
你可以使用互联网速度测试来测量网络的当前速度：这是一个通过下载和上传数据同时跟踪数据传输速度的网站。
这里是我的家庭笔记本电脑网络速度测试的结果：
从互联网速度测试中截图。它显示 “因特网包探索（Ping）：18毫秒”，“下载：39.09Mps”，和“上传：5.85Mps”。
延迟（也叫作 ping 速度）只有18毫秒，对于大多数多人网络游戏来讲已经是足够快了。
下载比特率为 39 Mps，上传比特率为 5.85 Mps，大大低于预期。实际上，互联网提供商通常提供比上传速度更快的下载速度，因为互联网用户会花费更多的时间来下载数据（比如阅读文章，观看电影），而不是上传数据（比如写博客文章，提交表格）。
🔍 你的网速是多少呢？你的互联网提供商承诺的带宽是多少？你使用的是哪种类型的物理连接？因为这是一个非常好的机会，可以更加深入地了解你每天所使用的物理基础设施。

想加入讨论吗？

登录
尚无帖子。
你会英语吗？单击此处查看更多可汗学院英文版的讨论.