5 MB / sの接続がありますが、オンラインゲームをプレイするときは常に高いpingに気付きます。ネットワークが安定しているとき(つまり、pingtest.comが接続を5 MB / sとして報告するとき)、pingは50ミリ秒のままですが、以前の接続は2 MB / sでした。
以前の接続のように2 MB / sで実行しているときに、現在の接続のpingが50ミリ秒にならないのはなぜですか?また、ping、アップロード、またはダウンロードの速度の違いはどれですか?
5 MB / sの接続がありますが、オンラインゲームをプレイするときは常に高いpingに気付きます。ネットワークが安定しているとき(つまり、pingtest.comが接続を5 MB / sとして報告するとき)、pingは50ミリ秒のままですが、以前の接続は2 MB / sでした。
以前の接続のように2 MB / sで実行しているときに、現在の接続のpingが50ミリ秒にならないのはなぜですか?また、ping、アップロード、またはダウンロードの速度の違いはどれですか?
回答:
一般にping時間で測定されるレイテンシーは、システムがデータを別のコンピューターに送信し、その応答を受信するのにかかる時間の指標です。遅延は主にデータの移動距離に影響されます。世界中の中間にあるサーバー上のWebページにアクセスするのに、隣のサーバーにあるWebページよりもはるかに時間がかかります。データが多くのスイッチとルーターを通過する必要がある長い通信ルートでは、待ち時間も長くなります。
帯域幅は、通常、メガビット/秒(Mbps)で表され、単位時間あたりにネットワークを介してシステムが送受信できるデータの量です。帯域幅は、インターネットサービスを購入するときに通常支払う金額です。ほとんどの家庭用インターネットサービスでは、より高価なプランがより多くの帯域幅を提供します。
帯域幅を広くすると、輻輳時の待ち時間を改善できますが、通常の条件下では、この2つは一般に独立しています。たとえば、HughesNet Gen4衛星インターネットサービスは、良好な帯域幅(最大15 Mbps)を提供しますが、平均約700 ms pingの低遅延に悩まされています。この高いpingは、衛星インターネットサービスの性質によるものであり、衛星インターネットサービスの性質により、データを衛星まで送信し、ダウンさせる必要があります。逆に、専用T1回線の帯域幅は1.5 Mbpsのみですが、10ミリ秒の低遅延を実現できます。
「サーバー障害:帯域幅の広いインターネット接続はpingの応答時間を短縮しますか?」も参照してください。
徒歩で運ばれるハードコピーで、待ち時間と帯域幅がどのように機能するかを検討してください。
たとえば、重さによって大幅に減速せずに持ち運ぶことができる程度の量のハードコピーと、持ち運びたい2か所(1つは50 m、もう1つは0.5 km)のハードコピーがあるとします。
約5km / hで歩くとしましょう。箱を最初の場所に持って帰るには1.2分かかり、箱を2番目の場所に持って帰るには12分かかります。
次に、100個の箱を用意する必要があるとしましょう。100回旅行する必要があるため、合計時間はそれぞれ2時間と200時間になります。
さて、これらのことを改善しましょう。
99人のヘルパーを登録するとしましょう。帯域幅を増やすことができます。これで、100箱をそれぞれ1.2分と12分で持参できます。
2000人のヘルパーを募集するとしましょう。これでさらに帯域幅が増えました。これで、10個のボックスをそれぞれ1.2分と12分で持参できます。余分な帯域幅は最大にしたため役に立たず、遅延は同じです。
99人のヘルパーを取り除き、自転車を購入すると、健康的な40km / hの自転車を運転できるとしましょう。これで、それぞれ9秒と1.5分でワンボックストリップを実行できます。レイテンシーが少なくなりました。ただし、100箱の旅行には150分と25時間かかります。
今、明らかに、自転車(待ち時間が短く、帯域幅がいくらか大きい)は1箱のペーパーをすばやく持ち込むのに優れていますが、ヘルパーの大規模なチーム(同じ待ち時間、はるかに多くの帯域幅)は多くの箱を持ち込むのに優れています。
ネットワーク接続は、ハードコピーを転送するこれらのさまざまな手段が比較する方法と同様の方法で、相互に比較します。
非常に大きなファイルをダウンロードすることは、多くのボックスを転送するタスクに似ているため、帯域幅が大きいほど良いです。
ゲームをプレイすることは多くの小さなメッセージを伴う傾向があるため、1つのボックスを何度も持ち運ぶタスクのようなものです(次のボックスはまだ準備ができていないため、すべてのボックスを一括輸送することはできません)。待ち時間が短いほど優れています。
しかし、私たちの例えでは、すべてが自転車を持っているヘルパーの大規模なチームを持つことができない理由はありません。
類推を拡張すると、ネットワーク接続が異なると、レイテンシ(足と自転車)および帯域幅(ヘルパーの数)が異なるだけでなく、使用可能なショートカットと通過するポイントも異なるため、1つは低くなる可能性がありますある旅行の待ち時間と別の旅行の待ち時間が長くなります。
しかし、類推が正確である場合、1つのメトリックがより良く、もう1つのメトリックがより悪い2つの接続を持つことができますが、両方の測定で1つが他よりも良い2つの接続を持つこともできます。
正解はどちらでもありません。
Pingは、UDPまたはICMPを介して、いくつかの方法で実行できます(ICMPの簡単な紹介はこちらにあります)。
ただし、1台のマシンが一連の特別なパケットを送信し、それらがルーター/スイッチから、また別のネットワークを離れる必要がある場合はゲートウェイを介して転送されます。このデバイス経由のトリップはping時間であり、カプセル化されて返送されます。通常、2つのpingは同じルートをたどる必要はありません。ホップ数は、ping時間の平均で最大の決定要因ですが、より高いアップロードまたはダウンロードが重要になる場合があります(フラッディングネットワーク)。
pingはラウンドトリップ時間を測定するため、どちらも同様に重要です。たとえば、あるマシンにパケットを送信し(アップロード)、パケットが返され(ダウンロード)、開始から終了までの時間がping時間です。その結果、両方がping時間で同等の役割を果たすはずです。
ただし、注目に値する点がいくつかあります。最近のほとんどのホーム接続は、ダウンロードよりもアップロード速度が遅いため、アップロードが詰まりやすくなり、パケットキューが長くなるため、ping(および/またはパケット損失)が高くなります。
5MBのうち2MBのみをダウンロードしても、Pingに影響を及ぼします。特に、次の理由があります。-ダウンロード、特にBitTorrentなどのプロトコルでは、オーバーヘッドが大きい 一般に、TCPウィンドウ、TCPヘッダー、イーサネットヘッダーとフッター、IPヘッダーなどの必需品により、ネットダウンロードレートに加えて少なくとも20%のオーバーヘッドが予想されます。bittorrentでは、このオーバーヘッドは使用中の大量の接続、および新しい接続を継続的に確立する必要性。-ネットワークルートに沿ったバッファが詰まっている-パケットがドロップされる可能性が高くなり、再送信が必要になる。
pingと呼ばれるものがたくさんあることに注意してください。最も一般的なものはICMP Pingであり、tcpに相当するもののさまざまな実装もあります。また、ほとんどのゲームは独自の方法でUDP Pingの形式を生成します。ラウンドトリップなどのゲームのリンク品質をどのように測定するかを反映するために、誰もがどのように実装すべきかについて独自のアイデアを持っているように見えるため、後者は大きく異なる可能性がありますか?
関連する注意点として、現在、ホーム接続とサーバー接続が通常「十分に高速」である場合、ユーザーとサーバー間の健全なルートへの最大の影響はネットワークホップの量です。これは通常、ユーザーとサーバー間の物理的な距離の結果です。tracerouteを実行することで、ネットワークホップの量を確認できます。
大きな要因は、アップロードに使用する未使用の帯域幅と、ダウンロードに使用する帯域幅です。pingはメッセージを送信して応答をリッスンすることで機能するため、両方の方向が往復時間の合計に影響します。パケットは、基本的に両方向で同じサイズです(何かがフラグメント化されたり、フラグメント化されたパケットを再構成しない限り)。ダウンロードまたはアップロードパイプのいずれかがほぼ満杯の場合、pingが遅延する可能性が高くなります。ほとんどのホーム接続は非対称です。つまり、利用可能なダウンロード帯域幅が増えるということです。その結果、使用状況に応じて、アップロード帯域幅を使いやすくすることができます。多くの場合、ICMP(ping)トラフィックは他のトラフィックよりも優先度が低いため、パイプがビジーになると遅延またはドロップされます。
帯域幅(速度)は、pingを送信して応答を受信するために必要です。
ただし、pingは通常コンパクトに設計されているため(通常、pingパケットは1 KB未満です)、フラッディングpingや巨大なパケットを使用する場合、または音声によるエアギャップ回避のような非常にエキゾチックな接続がある場合を除き、実際には問題ではありません。
遅延(応答性)は、往復経路上のすべてのハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントの信号処理速度によって引き起こされ、関係を考慮するとほとんど常に制限要因です。
たとえば、1 MBit / s、または約0.1 MB / sを送信または受信でき、pingがなんと1 KB、つまり0.001 MBであるとします。これは、毎秒1,000 pingを送受信できることを意味します。接続を完全に使用している場合、送受信にはそれぞれ1ミリ秒が必要です。
一般的なレイテンシは、インターネット経由の往復で10ミリ秒を超えています。
その間に、かなり低速のリンクで応答を受信する前に、すでに10個のpingを送信できます。