所有互联网数字产品都会受到延迟和带宽的影响。宽带网络是限制应用程序性能的因素之一，宽带网络必须与网络容量保持平衡，以满足逐渐增长的信息发送量。

为减少应用程序的延迟并更快地响应终端用户，开发人员需要了解具体的影响因素，带宽和延迟的关键区别，以及带宽和延迟对应用程序性能的影响。

本文包括以下内容：

• 什么是带宽?
• 什么是延迟?
• 影响 RTC 的两个因素：带宽 vs. 延迟
• 延迟和带宽问题的用户解决方案
• 使用声网 SDK 提高 RTC 质量

什么是带宽?

带宽是指可以从一个点移动到另一个点的最大数据量，用单位时间段内通过网络的兆比特数量来表达，单位为兆比特/秒（Mbps）。经常有用户把带宽和网速混为一谈，带宽只是影响网速的因素之一，并不等同于网速。

我们可以把网络连接看作一条高速公路，在高速公路上行驶的汽车就相当于数据包。一条五车道高速公路通常比一条两车道的普通公路的带宽要大，因为五车道可以容纳更多的汽车，交通堵塞的可能性更小。

但是，即使知道了公路的车道数量也不能确定汽车在该公路上的行驶速度，同样的，带宽也不能决定网速，带宽只决定网络特定的时间段内可以接收的数据。

用户需要的网络带宽取决于正在使用的应用程序以及使用这些应用程序的并发用户数。相较于电子邮件或网页浏览等低数据应用，游戏和视频等对数据要求高的应用程序会消耗更多的带宽。

那么，带宽究竟是如何影响实时通信的呢？

带宽对 RTC 至关重要，带宽过低会导致网络滞后等问题。通话参与者数量额越多，对带宽的要求就越高。

例如，一对一的视频通话（比如 Skype）需要至少 1 Mbps 的带宽，Zoom 等视频电话会议应用对数据的需求更高，需要至少 6Mbps 的带宽来保证高质量的通话。

另外，带宽需求会随着视频分辨率的提高而上升。通常情况下，如果要推流 480p 的视频，用户至少需要 3 Mbps 的带宽；如果要推流 4K 的视频，用户需要高达 25Mbps 的带宽才能获得最流畅的观看体验。

需要注意的是，用户的网络带宽通常指的是理论最大容量，用户网络能发送和接收的实际数据量通常小于理论最大容量，原因是大多数应用程序和协议都会额外增加比特数量或执行更多处理程序，导致额外负担。

这就是网络的“有效吞吐量”。例如，用户通过 HTTP 发送一个文件，数据包中会被额外填充多达 66 字节的标头信息。所以，用户发送和接收的实际数据量要小于理论带宽。

一般来说，用户网络的实际带宽不应低于理论带宽的 80%。也就是说，如果理论带宽是 100 Mbps，实际带宽不能低于 80 Mbps。

什么是延迟?

延迟是指一个数据包从一个点到另一个点所需的时间，即数据的发送和接收之间的延迟，以毫秒（ms）为单位。带宽指的是发送的数据量，而延迟指的是数据传输的速度。

举个例子，一辆 400 座的巴士和一辆 2 座的跑车都从纽约开往旧金山。跑车显然速度更快，能更早到达目的地，因为它的速度更高，意味着延迟更低。但巴士的带宽更大，因为它单次运送的人更多。

基于网络的特殊性，我们很难做到零延迟，硬件、物理连接和协议等各种因素都可能导致数据包传输的延迟。如果数据包发生错误，也会命令主机向发送软件发送多次请求，这样这会耗费时间。

电缆和光纤等有线互联网连接会有 100 毫秒的基本延迟，卫星互联网等无线连接的延迟时间通常更长，大约有 500 毫秒。

距离也会导致延迟。两台主机的距离越远，需要的数据传输时间就越长。例如，在理想的情况下，100 英里的距离会导致大约 5-10 毫秒的延迟，2000 英里的距离会有大约 40-50 毫秒的延迟。

延迟通常计算的是数据传输到目的地的时间，但所有的互联网通信（包括远程会议等 RTC 应用）都是双向的，因此，实际的延迟是延迟时间的两倍，我们称之为往返时间（RTT）或 ping 时间。

延迟是判断实时音视频通话质量的重要指标。延迟过高会导致音频和视频的不匹配，换句话说，用户听到的声音会跟看到的画面不一致，进而导致难以理解对话或无法实时协作。

实时通信的最长延迟时间不能超过 100 毫秒，超过 100 毫秒就会影响通话质量，延迟 1-5 毫秒为最理想状态。

总而言之，网络延迟与带宽的关键区别在于：带宽主要影响的是数据量，用户可以追求更大的带宽，带宽变大就可以发送更多的数据。而延迟影响的主要是数据传输速度，是数据包在两点之间传输所需的时间。我们的目标是尽量缩短延迟，延迟越短，通信越顺畅。

影响 RTC 的两个因素：带宽 vs. 延迟

我们在上文中已经介绍了带宽和延迟，接下来探讨一下带宽和延迟对用户的视频通信质量的影响。

大部分用户在视频通话中遇到滞后或卡顿问题时通常会归咎于带宽，但带宽往往不是主要原因。

假如用户的带宽高达 150 Mbps，意味着每秒能收到 150 兆比特的数据（至少理论上是）。但是，如果延迟也很高，每秒就无法获得 150 兆比特数据。用户最终能收到高质量的视频，但必然会出现卡顿的问题。

另一种情况是，用户带宽较低（比如只有 2 Mbps）同时延迟也较低，那么用户每秒能收到 2 兆比特的数据，用户收到的视频可能会不清晰，但可以保证实时通话，不会出现音画不同步的问题。

虽然带宽和延迟在实时通信中都很重要，但延迟往往更重要，因为高延迟会导致卡顿和音画不同步，导致用户无法进行实时通话。

带宽最多会导致视频图像模糊或质量很低，但用户依然可以使用音频与对方交谈，只要用户的网络能满足最低的带宽要求。

这就是实时通信与电子邮件或文本聊天等异步通信的区别所在。例如，网页浏览需要较高的带宽，这样用户可以一次性加载整个页面，即便有延迟较高，用户也不会注意到。

因此，如果用户在使用实时通信应用程序时，与其解决延迟问题，不如优先解决带宽问题。

那么怎么解决这两个问题呢？

延迟和带宽问题的用户解决方案

检测问题原因

• 用 PING 测试测量往返时间：此命令向指定的 IP 地址发送互联网控制信息协议（ICMP）请求，以验证该 IP 是否在线。ping 程序从 IP 主机收到回复所需的时间就是 ping 时间。
• 用速度测试工具评估带宽和延时：评估带宽和延迟最简单的方法是使用速度测试工具。这样做可以迅速了解用户的网络带宽（包括下载和上传速度）和延迟。大家最好在一天中多次测试，并分别使用有线和无线连接。这样做能测试网络的平均性能和进行视频通话的最佳时间。

解决问题

一旦知道了连接缓慢的原因，就可以解决，针对带宽和延迟问题有不同的解决方案。

一般来说，解决带宽问题的方案比较直接。如果持续遇到带宽问题，那么切换供应商或网络计划是最简单的解决方案。例如，从 25 Mbps 的网络计划升级到 50 Mbps 的网络计划；如果问题依然存在，就要考虑是否是网络服务提供商的问题。

用户也可以尝试在网络中尽量减少或避免在多人登录的高峰期前后使用网络，这样能为视频通话留出更多的带宽。带宽就像一条高速公路，汽车（数据）越少越好。

延迟略微棘手一些。导致延迟的许多原因（如距离和沿途的网络拥堵）往往是用户无法控制的。但用户可以尝试这些解决方案：一是将 Wi-Fi 切换到以太网，这样可以为有线网络提供更稳定的连接，有利于持续降低延迟。

另一方面，无线网络容易出现信号中断，可能会降低数据传输速度。如果用户连接的是有线电视网络，可以考虑换成延迟较低的连接，如光纤。

简单来说，带宽和延都不能单独决定实时通信的质量。影响用户视频通话体验的是带宽和延时的结合，又称吞吐量。高吞吐量意味着正在快速接收大量的数据（通常是基于高带宽或低延迟）。

总之，实时通信质量不是带宽、延迟或速度单方面的问题，我们要优化所有指标来实现持续顺畅和高质量的音视频通话。

通过声网 SDK 实现高质量的实时通信

在多数情况下，我们可以通过使用合适的音频/视频推流平台来解决或改善带宽和延迟问题，用户不需要自己排除连接问题。声网平台可以为用户提供相应的服务。

声网软件定义的实时网络

我们强大的全球声网软件定义实时网络（SD-RTN）由 250 多个数据中心组成，采用智能动态路由算法。所有的视频和音频都通过 SD-RTN 处理，目的就是为了实现低延迟和高可用性。我们的 SD-RTN 覆盖全球 200 多个国家，用户可以在全球范围内实现快速连接。

呼叫前测试

声网 SDK 允许用户在加入通话之前进行网络探测测试和回声测试。网络探测测试检查最后一英里的网络质量并返回统计数据，比如往返延迟、丢包率和网络带宽。回声测试捕捉用户音频并回放，让用户评估其网络连接和硬件。

音频和视频设置

选择正确的音频和视频设置可以依据用户的带宽和延迟为用户提供最佳的连接质量。声网可以让用户从预先配置的文件列表中进行选择，来调节音频的采样率、比特率、编码方案和通道数量，以及视频的尺寸、帧率、比特率、方向模式和镜像模式。

通话质量统计

为了确保持续的高质量连接，声网提供了监控网络、本地/远程音视频质量以及音视频状态的手段。

管理音频和视频质量的其他功能

声网 SDK 提供了双流模式、视频流回落、回声消除和连接状态监控。点击这里了解更多关于用声网 SDK 管理通话质量的信息。

声网可以帮用户解决带宽、速度与延时的问题，为用户提供 99.99% 的正常运行时间、动态可扩展性，而且声网极易操作，是大家运行实时通信平台的最佳助手。

原文作者：声网团队
原文链接：https://www.agora.io/en/blog/difference-between-bandwidth-and-latency/