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极致的追求:高带宽和低延迟
1682017-12-01

人们对高带宽的需求增长迅速,很大程度是受到了在线流视频的拉动,目前的视频流量已经占到全部因特网流量的一半以上。好在虽然不一定很便宜,但我们有很多方法可以提高容量。比如,可以在光纤链路中部署更多光纤、在拥塞的路由之间铺设更多线路,甚至是改进WDM技术,以便让现有连接能够传输更多数据。电信市场研究及咨询公司TeleGeography估计,我们到2011年(平均)只使用了海底光缆可用容量的20%左右。

更重要的是,2007年到2011年,太平洋海底光缆全部新增容量中有一半以上是因为WDM升级带来的:光缆还是那些光缆,但两端多路传输数据的技术进步了。当然,技术进步也不是没有止境,任何介质超过一定限度都会出现性能递减效应。不管怎样,只要企业的经济条件允许,就没有理由认为带宽会停止增长的脚步。就算技术停滞不前,还是可以铺设更多的光缆。

光缆线路

另一方面,减少延迟时间则要困难得多。通过提升光纤线路的质量,可以让光信号传输的速度更接近光速,比如采用折射率更低的材料、速度更快的路由器和中继器。然而,当前光纤折射率已经达到了1.5左右,最大的提升幅度预计在30%左右。反过来想,不能让光线跑得更快,但可以把距离缩短。地球上两点之间的最短距离,取决于这两点之间的大圆弧。事实上,我们在设计和铺设电缆时,都是尽量缩短距离的。当然,考虑到地形特点、社会政治原因以及相关成本,有些线路也不是最短的。

总之,光速为减少延迟设定了上限,而从很多方面来看,我们的基础设施似乎也已经达到了这个极限。遗憾的是,人类不太可能跳出物理定律的“掌心”。如果需要针对延迟采取优化措施,就必须从设计和优化协议及应用着手,并且时刻牢记光速的限制。可以减少往返、把数据部署到接近客户端的地方,以及在开发应用时通过各种技术隐藏延迟。

高带宽,低延迟

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