ISP ping 的真正含义是什么?

ISP ping 的真正含义是什么?

我看到一篇详细介绍 Starlink 即将开始的预购的文章,其中提到 Starlink 的“延迟为 20-40 毫秒”。即使知道“ping”的基本定义,我也会立即质疑这个数字应该代表什么。

Ping 也称为延迟,用于测量与另一台服务器通信并收到响应所需的时间。这取决于许多因素:

  1. 底层基础设施的质量(无线、光纤、铜线等)
  2. 网络路由效率
  3. 物理距离

根据我使用地面 ISP 的经验,“物理距离”是造成这一数字的最大因素。例如,在线游戏给我和我位于同一地点的朋友带来的 ping 值相似,因为我们在同一个区域(一个城市)玩游戏,并在同一个区域(游戏主机服务器所在的区域)进行通信。

但是,当我进行互联网速度测试或查看 Starlink 等服务的描述时,我也会看到“ping”指标。据我所知,这几乎毫无意义。如果没有上下文,“ping”数字毫无意义。速度测试尤其有意针对附近的数据中心,因此您的 ping 值通常会非常低。Starlink 更像是一个异常值,因为按照陆地标准(300-400 英里高),没有什么是“接近”的。

回到 Starlink 的例子,一个简单的场景立即凸显了为什么声称任何类型的延迟数字都是可疑的:与其他国家/地区通信。任何使用过 VoIP 或与全球各地的其他人一起玩在线游戏的人都知道,200ms 的 ping 时间并不罕见,仅仅是因为涉及的距离。Starlink 或任何 ISP 都不能声称延迟,除非建立某种背景。这就像卖车并声称“这辆车每加仑行驶 500 英里!”而不透露测试路线完全是下坡路。

我知道这是理想化的,但更有用的数字应该是“增加的延迟百分比”,它测量理论最大速度(无阻碍光传播)与观察到的延迟之间的延迟差异。这将告知消费者他们的特定网络/ISP 在一般意义上的表现如何 - 而不仅仅是它与 30 英里外的数据中心通信的速度有多快。在评估特定 ISP 时,网络延迟与带宽同样重要(可以说更重要),但它的报告具有误导性或不准确。

速度测试或 ISP 本身报告的“ping”数字是否有用或是否标准化,或者它纯粹是一种营销噱头?

答案1

您说得对,ping 时间是数据包的往返传输时间,如果没有数据包传输到哪里,ping 时间就没有意义

对于 Starlink,可以安全地假设“来自”是“来自用户家中的 Starlink 终端”。

“目的地”可能位于 Starlink 地面网络的某个位置。它可能是近端、中间或远端。即:

  • 它可能位于附近的地面站,数据包从卫星网络进入地面网络。这将有助于技术分析师比较 Starlink 与竞争对手的客户边缘接入网络技术(如 DSL、DOCSIS 和 GPON,当然还有像 HughesNet 这样的老式超高延迟地球静止卫星宽带)的比较情况。
  • 它可能是 Starlink 地面网络“中间”的 Starlink 数据中心,所有云提供商和 CDN 都可以将边缘节点(包括游戏服务器)共置在一起。因此,通过这种方式,它实际上可以直接代表您在游戏中看到的 ping 时间,至少对于选择将边缘节点共置在 Starlink 数据中心的游戏服务而言。
  • 它可能是 Starlink 地面网络连接到互联网骨干网提供商和对等 ISP 的最远端。在这种情况下,它会告诉您从您连接 Starlink 的家中 ping 互联网上的任何主机时所看到的最短 ping 时间。

问题的措辞方式表明了几个需要澄清的可能的误解:

首先,请注意,尽管 Starlink 已经谈到了未来计划,即通过卫星到卫星的激光链路创建一个卫星网状网络,但据我上次检查,这部分尚未启动并运行。因此,您拨打到地球另一端的 VoIP 电话不会通过卫星到卫星的网格路由到地球另一端。相反,它会从一颗卫星反射到附近的地面站,在那里连接到他们的地面网络,就像任何地面 ISP 所做的那样。正因为如此,Starlink 服务仅在 Starlink 能够建立地面站的位置周围提供,因为您传输的任何给定数据包都必须能够击中您家上空“可见”的一颗卫星,并且该卫星还必须同时“在 Starlink 地面站(Starlink 拥有的大型天线,而不是客户终端)的“视野范围内”。所以现在,Starlink 更像是一系列区域宽带接入网络,不是恰好是轨道上的长距离互联网主干网。

根据我与地面 ISP 合作的经验,“物理距离”是 [RTT 测量] 的最大贡献者。[...] 任何使用过 VoIP 或与全球各地的其他人一起玩过在线游戏的人都知道,由于距离的原因,200ms 的 ping 时间并不罕见。

您对“物理距离”的说法是正确的,您将其放在引号中也是正确的,因为距离本身不是问题,因为信号以光速传播。更大的问题是,大多数地面网络上的长距离路径经过很多路由器以及交换机和其他网络设备,以及每一个“网络中间盒”增加了处理延迟路径上单个过载的路由器本身很容易增加 20 毫秒的延迟,这相当于信号以光速传播四千英里的延迟。

Starlink 更像是一个异常值,因为按照陆地标准,没有任何东西能与它“接近”(距离地面 300-400 英里)。

Starlink 的卫星确实在 300 甚至 800 英里的高空,但这只是 1 跳。因此,从地面上的家庭 Starlink 终端到卫星需要 2-4 毫秒,从卫星到 Starlink 的地面站又需要 2-4 毫秒,其余引用的“20-40 毫秒”数字肯定来自一颗卫星本身以及 Starlink 地面网络的处理延迟。

提到这个数字可以帮助分析师意识到,距离地面 300-800 英里的低地球轨道卫星星座比 HughesNet 等老式地球静止卫星宽带要好得多,后者的卫星数量为 22英里之外,并且在处理延迟和其他延迟源之后,最小 ping 时间会达到数百毫秒,甚至整整一秒(!)。

我知道这太理想化了,但更有用的数字应该是“延迟增加百分比”,它测量的是理论最大速度(无阻碍光传播)与观察到的延迟之间的延迟差异。这将告知消费者其特定网络/ISP 的总体表现是好是坏

一旦您意识到增加的延迟是一个常数,而不是百分比,这基本上就是他们正在做的事情。也就是说,无论其余路径的延迟是微小还是巨大,Starlink 总是会增加 20-40 毫秒。至少目前是这样,因为卫星到卫星的全球网状网络尚未投入使用。Starlink 的延迟增加不会随着数据包需要通过的互联网路径的总体延迟而变化,因此给出百分比是没有意义的。相比之下,作为 Comcast Xfinity 客户,当我从我的电缆调制解调器 ping 他们最近的路由器(大概是他们的 CMTS)时,我得到的 RTT 为 10ms,因此 DOCSIS 作为客户边缘宽带接入网络技术在我的情况下增加了 10ms。因此,我可以将 DOCSIS 的 10ms 延迟作为住宅宽带接入技术,并将其与 Starlink 的 20-40ms 延迟进行比较,并得出这样的结论:如果我从 Xfinity 切换到 Starlink,我预计我的互联网 ping 时间通常会净增加 10-30ms。

答案2

Ping 确实是连接的“往返时间”,对于大多数现代固定电话连接来说,它非常小,几乎没有区别。我记得拨号调制解调器时代,200 到 300 毫秒的 ping 是“好的”。

问题在于,对于大多数任务(例如观看视频或浏览网页)而言,“ping”并不重要,但对于游戏等时间紧迫的任务而言,它实际上可能是生死之间的差别。

假设有一群低延迟玩家一起玩第一人称射击游戏。他们与服务器的“ping”值都差不多,所以他们都会在大约同一时间获得更新,并且他们的移动“请求”也都很快返回。一切都很公平,每个人都玩得很开心。

现在想象一下一个服务总是给玩家的 ping 增加 200 毫秒,并且仅有的因为他们拥有这项特定服务。该玩家将始终比其他玩家看到的时间至少晚 200 毫秒,而且由于处理已经过时的信息,他们的响应速度也会变慢。200 毫秒是巨大的。对于专业玩家来说,即使 40-60 毫秒也很重要。等你看到他们时,他们可能已经发现你,并向你开火,然后把你打死。你最后会尖叫“他们怎么能看到我?!”,而他们只会说“你只是站在那里。”

在 60Hz 下,您的显卡每 16ms 渲染一次新图像。在 120Hz 下玩游戏的玩家每 8ms 会看到一次新图像,如果加上 ISP 的 60ms,实际发生的情况将落后几帧。

对于 ISP 来说,20-40ms 可能还不算太糟糕,但有些人会想知道“它到底有多糟糕”。

他们只是以明确的方式为您提供“最后一段”时间,因为大多数其他连接不需要说明这一点。大多数家庭和当地街道机柜之间的固定电话连接的延迟都以个位数计算,星链可能比传统卫星服务好得多,但它仍然比固定电话连接差得多。

它不是百分比的原因在于 20-40ms 的“最后一段”是一个固定窗口。一旦离开运营商网络,您可能会有 20ms 的额外延迟,或者您可能需要额外的 600ms 才能到达地球另一端的黑暗网络,这两个目的地都不会改变您从本地 ISP 连接开始的 20-40ms 的初始旅程,而且这不是简单的百分比差异。

这 20-40 毫秒是在现有基础设施上不断增加的。

答案3

简单来说,它是往返延迟第一跳超越客户与服务提供商之间的连接,为其他任何事物设定了延迟的下限。这个数字大致如下:

  • 对于顶级以太网或光纤连接,响应时间小于 1ms
  • 良好的住宅宽带<10ms
  • 低层住宅宽带为 10-30 毫秒
  • 20-50ms 可实现良好的 4G 无线连接
  • 拨号或 3G 连接约 200ms
  • “传统”(地球同步)双向卫星互联网需要>500ms

当然,互联网上任何地方的延迟都可能更多的由于从提供商的 POP 到目的地需要额外的跳数和距离(从个位数毫秒到数百毫秒不等),因此比这更慢,但不能较少的。因此,Starlink 试图将他们的系统在延迟方面描述为与 4G 相当、优于拨号或 3G,并且比他们的一些潜在客户可能已经拥有的卫星系统好一个数量级。

从光速的角度来看,300-400 英里是一段相当短的距离:不到 2 毫秒。具体来说,这比到达地球同步轨道的 22,000 英里左右(单程约 120 毫秒)要短得多。往返请求必须花费这样的跳跃(上行到卫星,下行到提供商地面站,再上行到互联网上的某个地方,再上行到卫星,最后回到客户)才是地球同步卫星数据传输的真正杀手。

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