假设您的网速为 10mbps。那么为什么当您从互联网上下载某些内容时，您的网速不会固定在 10mbps，而是在下载过程中从 2 到 9mbps 变化呢？为什么互联网速度会这样？例如，GPU 和 CPU 等硬件组件以固定速度全速运行，那么为什么网络速度不以同样的方式运行呢？
答案1
您与本地 ISP 之间的连接大多在固定连接速度下确实有效。主要问题是您正在与互联网上的其他人竞争资源访问权。
本地网络上的以太网连接将固定为 100Mbps 或 1gbps，与本地网络上的另一台计算机之间的传输将以该速度进行。如果速度下降，则可能是因为一台或两台计算机当时正在尝试执行其他操作，要么在驱动器上寻找其他内容，要么 CPU 正在其他地方忙碌。在大部分空闲的机器上，批量传输几乎可以达到全速。传输的小文件会达到延迟极限，您可以以比任何一方处理（查找、读取、写入等）的速度更快的速度传输小块数据。
互联网也有类似的问题，但你也在与其他用户竞争。他们都对服务器有需求，他们都使用相同的管道在不同时间内传输不同数量的数据。
您的 ISP 可能与使用其他 ISP 的邻居有不同的服务器路径，他们在互联网上的路径可能更快或更高效。您到其他地方的路径可能比他们的更好。路径可能会不断变化。互联网更像是一个实时变化的网络，它可以检测瓶颈、解决漏洞和丢失问题、寻找当前最佳路线，并且只保证数据将到达其终点，而不是它如何到达那里。
速度会随着需求、路线和环境的变化而变化。一旦数据离开路由器或调制解调器，您就无法控制它了。
Wifi 容易受到很多环境噪音的影响，例如婴儿监视器、耳机、其他 wifi 网络等，它的速度可能号称很快，但却时时难以预测。
答案2
您的本地连接最大速度为 10 Mb/s。
但是连接另一端的数据源呢？它可能比你的连接更快或更慢。
如果它更慢，它就不可能以 10 Mb/s 的速度向你传送数据。
（请记住，世界上许多类型的互联网连接都是不对称的。对于大多数用户来说，下载速度比上传速度快得多。）
除此之外，互联网上还存在一些瓶颈，超出了您（或您的 ISP）的控制范围。
因此，您的 ISP 可以为您提供最大速度，但您的实际速度取决于很多因素，并且通常会低于理论最大速度。
我碰巧有一个相对较快的 Docsis 电缆连接，下行速度为 500 Mb/s，上行速度为 40 Mb/s。从中您已经可以看出，虽然理论上我可以以 500 Mb/s 的速度下载，但上传速度只能达到 40 Mb/s。因此，如果我向邻居发送某些内容（也是通过同一 ISP 的此类连接，因此其他内容的干扰最小），他只能以 40 Mb/s 的速度接收，因为我无法以比这更快的速度发送。
事实上：尽管理论上我可以以 500 Mb/s 的速度下载，但我很少能达到 300 Mb/s 以上的速度。为此，我必须努力使用多台计算机并行下载各种内容。这主要是因为提供下载的互联网上各种服务都有自己的上传速度限制。
其中一些限制取决于他们的硬件/ISP。其他限制由他们的软件控制，因为他们不希望一个快速下载的客户占用他们那一端的所有可用上传带宽，而其他客户则一无所获。因此，他们将客户可用的上传限制在合理的最大值。
答案3
这取决于几个因素。在某些情况下，将要看到相当静态的速度，例如我在家里通过 ADSL 下载速度非常稳定（如果很糟糕）为 8 Mbps，而当我在工作中复制文件时，我通常会看到几乎平坦的图表，速度为 ~980 Mbps。
某些连接类型具有固定速率，例如以太网连接协商一次 1 Gbps 并坚持使用该速率。但是，其他连接类型（例如通过无线电、电力线或其他“不太可靠”的介质运行的连接）会根据环境（例如信号强度、数据包丢失和/或损坏数据包的数量）自动调整其链路速率。
因此，如果您使用的是 Wi-Fi，那么当人们走动并吸收信号时，链接速率可能会迅速下降；即使在稳定的条件下，它也不会保持静态，因为您的设备偶尔会探测更高的速率，判断它们不好，然后返回。（请参阅“Minstrel”算法，了解广泛使用的示例。）这同样适用于 LTE 和其他“无线 ISP”连接。
许多连接都超额认购。例如，在办公室里，即使你个人有一个 1 Gbps 以太网端口，它也可能会进入交换机，然后整个办公室只共享 1 Gbps 的上行链路。因此，如果你的邻居也开始大量下载，这将导致你的由于你们两个必须共享单个千兆位链路，下载速率会突然减半。同样，在 FTTH 中，可能会有 50 个邻居都在通过超额订阅的上行链路下载游戏或观看 4K Netflix——他们每个人都会获得总可用速度的一部分。随着他们的使用情况发生变化（例如视频流停止），其他人可用的比例也会发生变化。
同样的情况可能发生在任何时候——可能是服务器正试图通过上行链路完成 200 次下载，这可能是由于连接两个 ISP 之间在一天中的这个时间，网络会变得拥堵。因此，如果数百名客户通过同一个 10 Gbps 连接下载同一项内容，那么由于连接不断，并且每个用户获得的链接比例不断变化，他们都会遇到不同的速度。
TCP 下载使用拥塞控制算法来确保发送方不会向网络发送大量数据，而是以接收方可以接受的速率发送数据。大多数常用算法会在发现数据包丢失时降低传输速率，然后慢慢再次提高。某些服务器可能使用过时或失调的算法，该算法反应过度，导致传输速度大大降低。
（有时会发生相反的情况，拥塞控制算法没有正确反应，例如“BBR[v1]如果检测到数据包丢失，则不会退缩。但在这种情况下，数据包丢失是由拥塞引起的。由于 BBR[v1] 无法区分与拥塞相关的丢失和非拥塞相关的丢失，因此实际上越过了点 (B)，这可能导致大量数据包丢失”）
答案4
组成互联网的链接通常以固定的数据速率运行。但是，你和你连接的任何机器之间的路径上的所有链接（可能除了第一个和最后一个链接）都是共享数百、数千或数百万其他用户之间，他们都有自己想在互联网上做的事情。所有这些其他用户的逐秒行为都是不可预测的，有时数据包到达的速度超过了给定链路的处理速度，必须排队或丢弃，这会影响端到端连接的速度。
这就像交通一样——道路的宽度不会改变，汽车的最高速度也不会改变，但到达某个地方所需的时间仍然取决于沿途有多少人试图使用道路。