延迟、带宽和吞吐量有什么区别？

Question

我很难区分延迟、带宽和吞吐量之间的明确界限。

有人能用简单易懂的例子来解释一下吗？

- kgs

Answer 1

类比水流:

• 延迟（Latency） 是水流通过管道所需的时间。
• 带宽（Bandwidth） 是管道的宽度。
• 水流速度即为吞吐量（Throughput）

类比车辆:

• 从起点到终点所需的行驶时间即为延迟。
• 道路类型即为带宽。
• 行驶车辆数量即为吞吐量。

- Premraj

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延迟是指通过管道所需的时间，而不是管道的长度：http://www.dslreports.com/faq/694。然而，它是作为管道长度的函数进行测量的。 - Mario

如果水在管道中流动得更快，那么水流量自然会增加，对吧？所以，如果一个（延迟）增加了，那么另一个（吞吐量）肯定也会增加吧？ - firstpostcommenter

如果水流速度快，旅行时间就会缩短，延迟就会减少，吞吐量就会增加。 - Aman Jain

@firstpostcommenter 不一定，例如考虑你将管子切成两半，这会减少水从A点到B点的时间，但并不会让你在B点的桶更快地填满。 - sactiw

水流的速率是吞吐量。 - user207421

延迟和响应时间有什么区别？ - gstackoverflow

Answer 2

当使用TCP发送SYN数据包时，它会等待SYN+ACK响应，发送和接收之间的时间是延迟。它是一个变量的函数，即时间。

如果我们在100Mbit连接上进行此操作，则这是我们拥有的理论带宽，即每秒可以发送多少位。

如果我将一个1000Mbit文件压缩到100Mbit并通过100Mbit线路发送，则我的有效吞吐量可以被认为是每秒1Gbit。在这个网络上，理论吞吐量和理论带宽是相同的，但为什么我说吞吐量是每秒1Gbit？

当谈论吞吐量时，我最常听到的是与应用程序相关的，即我给出的1Gbit吞吐量示例假定在堆栈的某个层次上进行了压缩，并且我们在那里测量了吞吐量。实际网络的吞吐量没有改变，但应用程序的吞吐量发生了变化。有时，吞吐量是指实际吞吐量，即100Mbit连接是理论带宽，也是以bps计算的理论吞吐量，但极不可能是您实际获得的结果。

吞吐量也用于整个系统的术语，例如每天洗几只狗或每小时装多少瓶子。您不经常以这种方式使用带宽。

请注意，带宽特别是具有其他常见含义，我假定这是stackoverflow的网络，但如果是数学或业余无线电论坛，我可能正在谈论完全不同的东西。

这值得阅读吞吐量相关内容。

- Harry

Answer 3

以下是我能理解的内容：

当你去购买一根水管时，有两个完全独立的参数需要考虑：管道的直径和长度。直径决定了管道的吞吐量，而长度则决定了延迟时间，即水滴穿过管道所需的时间。需要注意的关键点是长度和直径是独立的，因此通信信道的延迟和吞吐量也是独立的。

更正式地说，吞吐量被定义为每秒进入或离开管道的水量，而延迟是从管道一端到另一端运输一个水滴所需的平均时间。

让我们做些数学计算：

为简单起见，假设我们的管道是一个4英寸x 4英寸的正方形，其长度为12英寸。现在假设每个水滴是一个0.1英寸x 0.1英寸x 0.1英寸的立方体。因此，在管道的一个横截面中，我将能够容纳1600个水滴。现在假设水滴以每秒1英寸的速度移动。

吞吐量：每组水滴将在0.1秒内移入管道。因此，每秒将移动10组，即每秒将有16000个水滴进入管道。请注意，这与管道的长度无关。

延迟：以1英寸/秒的速度，不考虑管道直径，需要12秒钟才能使水滴A从一端到达另一端。因此延迟时间为12秒。

- stomar11

Answer 4

延迟：事件经过的时间。

例如，从A点到B点步行需要一分钟，延迟为一分钟。

吞吐量：每单位时间内可以执行的事件数量。

例如，带宽是吞吐量的一种度量。

我们可以增加带宽以改善吞吐量，但这不会改善延迟。

以RPC为例——在分布式系统中，消息通信的延迟有两个组成部分，第一个组成部分是硬件开销，第二个组成部分是软件开销。

硬件开销取决于网络如何与计算机接口，这主要由网络控制器管理。

我写了一篇博客 :) https://medium.com/@nbosco/latency-vs-throughput-d7a4459b5cdb

- Bosco Noronha

Answer 5

我希望补充已经写好的答案，关于“延迟”和“吞吐量”的另一个区别，与“流水线”概念相关。为此，我将使用日常生活中有关衣服准备的例子：要使它们准备好，我们必须（i）洗它们，（ii）晾干它们（iii）熨烫它们。每个任务都需要一定的时间，假设分别为A、B和C。每批衣服需要总共A+B+C的时间才能准备好。这是整个过程的延迟时间。但是，由于i、ii和iii是单独的子进程，您可以在第二批衣服正在晾干时开始洗第三批衣服，第一批衣服正在被熨烫等（“流水线”）。然后，第一批之后的每批衣服将在max（A，B，C）时间后准备好。吞吐量将以每单位时间的衣服批次数来衡量，等于1 / [max（A，B，C）]。

话虽如此，这个答案试图强调“当我们只知道系统的延迟时间时，我们并不一定知道其吞吐量”。这些确实是不同的指标，而不仅仅是表达相同信息的另一种方式。

- Jim

Answer 6

带宽是数据每秒的度量，等于这些数据的时间速度乘以空间复用通道的数量，因此在水管类比中，它是流速*直径。在数字信号处理中，数据的时间速度受到信道频带和信噪比的限制。

延迟是信道的物理长度（以其能够容纳的位数为单位）除以带宽。当发射机和接收机在空间上相距越远时，延迟会增加，但带宽不会改变，因为发射机层1仍然可以以相同的速度发送。当存在间歇节点或缓冲、处理或延迟数据的接收节点时，延迟也会增加，但带宽仍然相同-可能需要一段时间才能下载的第一个数据包，但当它们到达时，希望它们能以完整的带宽传输。当然，这假设发射机协议栈不需要等待来自接收器的控制数据包，例如TCP ACK或层2 ACK。

- Lewis Kelsey