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TUhjnbcbe - 2023/3/25 19:13:00
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爱因斯坦

正如爱因斯坦在他的狭义相对论里所说的,光速是所有能量、物质和信息运动所能达到的最高速度。这个结论给网络分组的传播速度设定了上限。

好消息是光速极快,每秒能达到米(大约30万公里)。

但是,别忘了还有个但是,这是光在真空中的传播速度。而网络中的分组是通过铜线、光纤等介质传播的,这些介质会导致传播速度变慢。

光速与分组在介质中传播速度之比,叫做该介质的折射率。这个值越大,光在该介质中传播的速度就越慢。

传播分组的光纤

大多数折射率从1.4到1.6不等。不过,我们也在逐渐改进传播材料的质量,从而不断降低折射率。为简单起见,我们大都假定光通过光纤的速度约为每秒米,对应的折射率约为1.5。值得一提的是,我们已经能够把折射率降低到最大速度的一个很小的常数因子的范围内了!

仅此就堪称一项了不起的成就。当然,我们还是不太习惯以光速为参照来思考,因此表1-1给出了几个例子,以便我们能够直观地想象。

真空与光纤中的信号延迟路线距离(km)

时间:光在真空中时间:光在光纤中光纤中的往返时间(RTT)

纽约到旧金山ms21ms42ms

纽约到伦敦ms28ms56ms

纽约到悉尼ms80msms

赤道周长.7msmsms

光速已经很快了,尽管如此从纽约到悉尼的一个往返(RTT)也要花ms。事实上,以上这些数字都是理想情况下的结果,因为我们假设传送分组的光缆恰好是连接两个城市的一条完美的大弧形线路(地球表面两点间最短的距离)。

而实际上纽约和悉尼之间是没有这样一条线路的,分组旅行的距离比这要长得多。这条线路中的每一跳都会涉及寻路、处理、排队和传输延迟。结果呢,纽约到悉尼的实际RTT,大约在~ms之间。即便如此,还是很快的,对吧?我们都不习惯用ms来度量身边的事物,

但研究表明:在软件交互中,哪怕~ms左右的延迟,我们中的大多数人就会感觉到“拖拉”;如果超过了ms的门槛,那就会说“反应迟钝”;而要是延迟达到0ms(1s)这个界限,很多用户就会在等待响应的时候分神,有人会想入非非,有人恨不得忙点别的什么事儿。

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