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  • 流媒体网络性能指标——抖动

    千次阅读 2017-10-24 14:42:52
    网络性能是最重要的,在流媒体网络中,影响流媒体服务器质量QOS的因素有很多,而这些因素可以作为我们衡量流媒体网络性能的指标。 衡量流媒体网络性能的指标主要有: 带宽 吞吐量 延时 抖动 丢包率 本篇文章...

    有时候我们开发一个流媒体系统,做完了却不知道如何在数字上描述我们的系统,体现我们的优势,作为客户来说,可以描述这套系统的数字指标是最直观的。网络性能是最重要的,在流媒体网络中,影响流媒体服务器质量QOS的因素有很多,而这些因素可以作为我们衡量流媒体网络性能的指标。

    衡量流媒体网络性能的指标主要有:

    • 带宽
    • 吞吐量
    • 延时
    • 抖动
    • 丢包率

    本篇文章主要讲下抖动(jitter),以及如何处理抖动,本文主要针对语音通信。在网络中,每个包从发送端到接收端的时延是不相同的,而jitter就是用来衡量这种不同。在发送端数据包发送时间间隔是相同的,也就是均匀发送数据,但是由于各种情况,接受端收到数据包间隔就会不一样了,可能一会大,一会小,这就产生了抖动,严重影响音质。

    下面先了解下传统学术上的相关定义。
    • 延时:记s(i), r(i)分别为第i个包的发送、接收时间戳,记d(i) = r(i) – s(i)
    • 抖动:jitter(i) = d(i+1) – d(i)

    传统定义中,抖动仅能描述某个时刻的情况,而流媒体是持续的,我们更关注某个时间段上的情况,对比某时刻情况更实用。
    为了更好描述某个时间段的抖动,我们可以如下定义更实用的抖动相关指标(参考声网):
    1)记s(i), r(i)为第i个包的发送与接收时间戳,延时d(i) = r(i) – s(i);
    2)t秒为一个统计周期,集合D = {d(i) | i ∈ t秒内收到的包序号集合 };
    3)对集合D做从小到大排序,得到D(sorted);
    4)对D(sorted)中每个元素,减去D中最小值min(D),得到新的集合 D(jitter)。

    现在D(jitter)中元素含义就是,t秒内所有语音数据包传输延时,相对最快那个数据包的偏移,原来抖动定义是相对前一个包延时偏移。可知D(jitter)中最大元素表示传输延时最大的。

    为了消除抖动,接收端要么丢帧,要么延时。一般都会引入一个缓冲区,也就是抖动缓冲(jitterbuffer)。引入了抖动缓冲后,我们可以这样处理抖动:
    1)jitter > jitterbuffer length,丢帧处理;
    2) jitter <= jitterbuffer length,延时处理。 

    所以现在D(jitter)中最大元素表示:如果jitterbuffer大小拉长到这个值,就能成功播放t秒内收到的语音数据。按这个定义,我们就可以动态设置我们的jitterbuffer大小,每一个t时间周期调整一次jitterbuffer。

    如果想对抖动缓冲有更深入学习,可以参考webrtc资料以及谷歌学术上相关论文,相关研究很多。

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  • 网络抖动

    万次阅读 2015-05-25 23:14:25
    在计算机网络中,抖动被用于描述包在网络中的传输延时变化。 但这种描述不精确,正式描述应该是PDV(packet delay variation)网络延时变化。定义见于RFC 3393,IP Packet Delay Variation Metric for IP ...

    1、概念
    又称为包抖动(Packet delay variation)
    在计算机网络中,抖动被用于描述包在网络中的传输延时变化。
    但这种描述不精确,正式描述应该是PDV(packet delay variation)网络延时变化。定义见于RFC 3393,IP Packet Delay Variation Metric for IP Performance Metrics (IPPM),IETF (2002) PDV 是评价一个网络性能的重要要素。具有固定传输延时的网络没有抖动。包抖动是包延时与平均传输延时的差值的平均值。

    2、延迟和抖动
    延迟和抖动是网络性能的重要参数。
    延迟是不可避免的,而抖动是可以通过某些技术方案优化的,常见于缓冲技术。



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  • 网络抖动解释

    千次阅读 2020-10-11 14:52:37
    网络抖动: 一组数据包再网络中传输过程中,相邻数据包达到目的地时间差值,统计出来,所有相邻的数据包时间差比较,取最大和最小的时间差值,并将两个差值相减,就是网络抖动; 网路抖动是指信息从发送到接收经过...

    网络抖动:
    一组数据包在网络中传输过程中,相邻数据包达到目的地时间差值,统计全部数据包,取所有相邻的数据包时间差,取最大和最小的时间差值,并将两个差值相减,就是网络抖动;

    网路抖动是指信息从发送到接收经过的延迟时间,一般由传输延迟及处理延迟组成;
    而抖动是指最大延迟与最小延迟的时间差,如最大延迟是20毫秒,最小延迟为5毫秒,那么网络抖动就是15毫秒,
    它主要标识一个网络的稳定性。

     

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  • 今天给大家讲讲衡量网络性能的四大指标:带宽、时延、抖动、丢包。 如何客户需要我们去评估一个网络的性能,我们就可以从这四方面去进行评估。 带宽 1、带宽概念: 带宽在百度百科中定义:在...

    今天给大家讲讲衡量网络性能的四大指标:带宽、时延、抖动、丢包

    如何客户需要我们去评估一个网络的性能,我们就可以从这四方面去进行评估。

    带宽

    1、带宽概念:

    带宽在百度百科中定义:在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”

    计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率,即每秒多少比特(常用的单位是bps(bit per second))。

    简单的讲:带宽可以比喻是高速公路,表示单位时间内的能通过的车辆数;

    2、带宽的表示:

    带宽通常用bps表示,表示每秒多少bit;

    描述带宽时常常把“比特/秒”省略。例如,带宽是100M,实际上是100Mbps,这里的Mbps是指兆位/s。

    但是我们平时下载软件的速度的单位是Byte/s(字节/秒)。这里涉及到Byte和bit的换算,二进制数系统中每个0或1就是一个位(bit),位是数据存储的最小单位,其中8bit就称为一个字节(Byte)。

    因此我们在办理宽带的时候,100M的带宽表示100Mbps,理论的的网络下载速度只有12.5M Bps,实际可能还不足10MBps,这是因为受用户计算机性能、网络设备质量、资源使用情况、网络高峰期、网站服务能力、线路衰耗,信号衰减等多因素的影响,实际网速是无法到达理论网速的。

    时延

    时延:简单的说,时延就是指报文从网络的一端到另一端所需要的的时间;

    举个例子:我在自己的电脑上ping 百度的地址;

    从ping的结果中,可以看到时延为12ms,这个时延就是指ICMP报文从我的电脑到百度的服务器所需要得往返时延是12ms

    (Ping指一个数据包从用户的设备发送到测速点,然后再立即从测速点返回用户设备的来回时间。也就是俗称的网络延时,以毫秒ms计算。)

    网络时延包括了处理时延、排队时延、发送时延、传播时延这四大部分。在实际中我们主要考虑发送时延与传播时延。

    下面我们具体看下每一个时延的含义;

    1、处理时延:

    交换机、路由器等网络设备在收到报文后要使用一定的时间进行处理。比如解封装分析首部,提取数据,差错检验,路由选择等。

    一般高速路由器的处理时延通常是微秒或更低的数量级。

    2、排队时延

    排队时延简单来说就是路由器或交换机等网络设备处理数据包排队所消耗的时间。

    一个数据包的排队时延取决于当前队列中是否有其它报文在传输。

    如果该队列是空的,并且当前没有其他报文在传输,则该报文的排队时延为0;反之,如果流量很大,并且许多其他报文也在等待传输,该排队时延将很大;

    实际的排队时延通常在毫秒到微秒级。

    3、发送时延

    发送时延简单讲就是路由器、交换机等网络设备发送数据所需要的时间,也就是路由器队列递交给网络链路所需要的时间。

    如果用L比特表示分组的长度,用R bps表示从路由器A到路由器B的链路传输速率,发送时延则是L/R。

    实际的发送时延通常在毫秒到微秒级。

    4、传播时延

    传播时延是指报文在实际的物理链路上传播数据所需要的时间

    传播时延等于两台路由器之间的距离除以传播速率,即传播时延是D/S,其中D是两台路由器之间的距离,S是该链路的传播速率。

    实际传播时延在毫秒级。

    抖动

    抖动:网络抖动是指最大延迟与最小延迟的时间差,比如你访问一个网站的最大延迟是10ms,最小延迟为5ms,那么网络抖动就是5ms;

    抖动可以用来评价网络的稳定性,抖动越小,网络越稳定

    尤其是我们在打游戏的时候,需要网络具有较高的稳定性,否则会影响游戏体验。

    关于网络抖动产生的原因:如果网络发生拥塞后,排队时延会影响端到端的延迟,可能造成从路由器A到路由器B的延迟忽大忽小,造成网络的抖动;

    丢包

    丢包:简单来说丢包就是指一个或多个数据包的数据无法通过网络到达目的地,接收端如果发现数据丢失,会根据队列序号向发送端发出请求,进行丢包重传。

    丢包的原因比较多,最常见的可能是网络发生拥塞,数据流量太大,网络设备处理不过来自然而然就有些数据包会丢了。

    丢包率是指测试中所丢失数据包数量占所发送数据包的比率。比如发送100个数据包,丢失一个数据包,那么丢包率就是1%。

    ---END---

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  • 网络延时与抖动

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