對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹

為什麼許多人常說測速和實際使用結果感覺不一樣呢?實際上是因為測速伺服器和實際訪問的伺服器並不是一樣的位址(位置),當然使用感受會天差地遠,這要從網路架構方向去了解。花了許多時間找資料和整理,大概整理出一些資料,如果有錯誤的還請各位大大補充說明指導。

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首先網際網路(Internet)是如何運作的就簡單說明,部分內文與圖片可以參考這篇作者寫的網際網路(Internet)是如何運作的,另外可以參考鳥哥的Linux私房菜-基礎網路概念,還有計算機概論-網際網路原理、網路原理書籍或是Google搜尋"網際網路"等等。參考資料Computer Networking: A Top Down Approach,不錯的一篇簡報資料,資料很詳細,有興趣可以看看。

另外可以參考中華電信HiNet速率測試常見問題
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網際網路到底是啥?畫一張示意圖,它看起來像是這樣。
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實際上就是各種聯網裝置設備之間的網絡,包含電腦、手機、伺服器等等終端設備,成千上萬台的機器!想像幾千萬公里長的海底電纜存在在這個世界上,連接這世界的網路通訊,而且還未包含太空衛星通訊呢!主要通訊傳輸還是靠這些電纜來傳遞,可以參考Submarine Cable Map海底電纜地圖的網站,去看看這些連結有多複雜。在陸地上也是靠這些錯綜複雜埋在地下的電纜線來連結各機房伺服器來傳遞訊息。
下面就是全世界的海底電纜連結圖
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太平洋區域的海底電纜連結圖
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為了可以連結到某個網站或是伺服器,例如參考文章"http://djangogirls.org"的網站,需要來回傳遞的訊號封包或是要求(Request)訊息,是需要經由很多很多個不同的節點路由與伺服器來傳送。
這件事看起來就像是這樣:
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這些傳輸是靠許多網路協定來完成運作,就不詳細說明了。
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資料封包會先送到最近的連接節點,例如分享器、數據機、閘道器、基地台、交換器等等許多設備,然後再送到下一個更近一點的節點,然後再下一個,直到這封包被傳遞到目的地為止。特別的是如果送了許多封包到同一個IP地址,封包有時會經由完全不同的路徑(路由),這是依據他們如何被分散到各個節點傳遞,稱為網路路由。而各路由節點頻寬也不一定相同,也是影響網路速度原因之一。
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路由(Routing)是網路封包決定要如何送往外部網路而到達目的地的過程。而路由器(Router)會取得達到路由所必需的資訊,並加以維護,而為了取得並維護這樣的路由資訊,必須使用路由協定。路由一般也會稱作"閘道器"或"通訊閘"(Gateway)。參考路由協定基礎知識入門詳解路由特性與分類-技術專欄-網管人NetAdmin,還有Google搜尋"網際路由"等。
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在互聯網(網際網路)結構中,一個數據封包需要通過許多個ISP網絡與網路節點,互相協助完成封包傳遞。
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現實中地址除了有國家、郵遞區號、城市與街道名稱所組成的資訊,網際網路也使用IP作為地址。電腦或手機裝置傳遞封包會先要求網域名稱系統(DNS-Domain Name System)伺服器,將網站網址這個網域名稱轉換為IP位址。這個運作方式就是先找某個網址名字,然後用他的網址網域名稱來對應IP地址與該伺服器聯繫。它作為將域名和IP位址相互對映的一個分散式資料庫,能夠使人更方便地存取網際網路。

所以要連到各個網站位置就跟地址一樣,從你家和從別人家要去到相同一個地址位置,路徑與距離都會不一定是相同的,頻寬大小與擁擠程度也都會不同。如同現實中的道路交通!有高速、有快速、有幹道、大街小巷,道路速度與容量都不相同。

不同電信商ISP出發的位置就不一樣,IP封包訊號從手機傳遞連到基地台,基地台再回到各ISP電信商的機房交換中心,再出發到各網站地址,中間還會經過許多個不同路徑的交換伺服器,才會到達目標位置。

大多的大型雲端伺服器是採用分散式網路資料庫系統,資料是分散式儲存與備份在世界各地,所以有些不同檔案或是媒體資訊像是Youtube影片,存取都會有快有慢。

少數國外熱門網站與資料,ISP也會有快取伺服器,暫時備份在自己的IDC資料中心機房,加快存取速度與節省頻寬。
所以連外頻寬,大多ISP都會用透明代理伺服器(Transparent Proxy, TP)與代理伺服器(Proxy Server)節省對外頻寬,好處是ISP只要連外頻寬備分資料副本在當地快取,節省存取外部與減少頻繁存取國際頻寬,不過這類代理伺服器都會有頻寬問題和速度限制,伺服器的頻寬與效能負載量因素,會很大的影響網速。另一種是內容遞送網路(Content Delivery Network, CDN),屬於分散式網路,多用在影音串流服務。

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接著簡單說明封包傳輸的網路延遲(Latency)與頻寬(Bandwidth)問題。部分內容擷取自網路的延遲(Latency)與頻寬(Bandwidth)是什麼?
網站速度對於使用者的影響應該是顯而易見的,一個網站要讓使用者感覺很好,除了網頁設計與美工之外,瀏覽網頁的流暢度也很重要,如果使用者在瀏覽一家公司的網站時,看網頁老是要等很久,即便網站做得很漂亮,大概也不會給使用者什麼好映像,反之如果網站反應速度很快,就比較不會產生這樣的問題。

而要讓網站的速度快,就要先了解許多基本的技術細節,其中會影響網路的兩個重要因素就是延遲(Latency)與頻寬(Bandwidth):
延遲(Latency):一個封包從來源端送出後,到目的端接收到這個封包,中間所花的時間。
頻寬(Bandwidth):傳輸媒介的最大吞吐量(Throughput)。
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網路延遲(Latency)的組成元素
網路的延遲就是一個訊息或是封包從來源端傳送到目的端所需要的時間,這個定義很簡單易懂,但是在這個背後其實還隱藏了很多其他很多有用的資訊,每一種系統中都會有許多會影響網路延遲的原因,了解有哪些影響因素與其運作方式也是很重要的。

在網路上有許多路由器專門負責遞送網路封包,這樣的路由器通常會有下面這些會造成網路延遲的因素:
Nodal Processing Delay(節點處理延遲):路由器處理封包表頭(packet header)、檢查位元資料錯誤與尋找配送路徑等所花費的時間。所有在網際網路中任何一個物理設備的主機都是物理網路節點,節點主要是具有網路位址(IP)的設備之稱,例如電腦、手機、分享器、數據機、網管型交換器、橋接器或核心交換機、伺服器、基地台等等。
Queuing Delay(佇列延遲):路由器因為某些因素無法立刻將封包傳送到網路上,造成封包暫存在佇列(queue)中等待的時間。
Propagation Delay(傳播延遲):封包在網路線上傳輸所花費的時間,與網路線上電子訊號跑的速度有關,這個時間就是距離除以訊號傳送速度所得到的數值。假設傳送距離為d,傳輸的速率為s,那麼Propagation Delay就是d/s。
Transmission Delay(傳輸延遲):將資料傳送到網路上(或從網路上接收)所花的時間,與網路設備的傳送速度有關(如高速乙太網路傳送速度為100Mbps)。假設頻寬為L(bits),數據傳輸速率為R(bits/sec),這樣產生的Transmission Delay就是L/R。

把以上幾種因素造成的延遲時間加總之後,就是使用者端與伺服器端之間的網路延遲,Propagation Delay的時間是取決於訊號傳輸的距離與傳送的媒介,由於網路訊號的傳遞速度是光速,所以Propagation Delay通常都可以維持在非常小的範圍內。

在另一方面,Transmission Delay則是由網路設備的資料傳送速度來決定的,這個部份則跟伺服器與使用者之間的距離無關。假設現在有兩條網路,其中一條網路的速度是1Mbps,另外一條則是100Mbps,如果使用這兩條網路各傳送一個10Mb大小的資料,則將資料放進第一條1Mbps的網路中傳送會需要10秒鐘,而放進另一條100Mbps的網路則只需要0.1秒。

接著當一個網路封包傳送到路由器(Router)時,路由器就會檢查封包的表頭來決定接下來該把這個封包往哪裡遞送,除了表頭之外,也可能會一併檢查封包內部的資料,而這些動作都會需要時間,雖然這些動作大部分都是由硬體在處理,耗費的時間非常少,但是這個時間還是存在的。另外,如果封包傳送給路由器的速度太快太多,路由器一時來不及處理的話,這些來不及處理的封包就會被放進緩衝區的佇列中等候,而這個等候所耗費的時間就是Queuing Delay。

每一個封包在網路上傳送時,都一定會碰到這四種延遲,來源端與目的端的距離越遠,所造成的Propagation Delay就會越長;傳輸過程中如果經過多的路由器,那麼Nodal Processing Delay與Transmission Delay也會越長;網路的負載量比較高的時候,也會有比較高的機率造成路由器來不及處理而把封包放入佇列中,進而增加Queuing Delay的時間。

光速與傳播延遲(Propagation Latency)
愛因斯坦(Einstein)在狹義相對論(Special Relativity)中指出:任何能量、物質與訊息的傳遞速度上限就是光速,這個現象也成為Propagation Time的一個不可突破的限制。光速也是所有無質量粒子及對應的場波動(包括電磁輻射和重力波等)在真空中運行的速度。

不過光速很快,每秒可以傳遞299,792,458公尺(≈3×10^8m/s,大約每秒30萬公里),但是這個速度是光在真空的狀態下所行走的速度,而我們的網路封包通常都是在一些介質中傳遞(如銅線或光纖),這會造成傳遞的速度下降(詳見下表)。而光在真空中的速度與介質中的速度比就是該介質的折射率(Refractive Index),折射率越大的介質訊號在其中傳遞的速度就越慢。

光在玻璃和空氣等透明介質中傳播的速度小於c。c與光在介質中傳播的速度v之比,就是該介質的折射率n(n = c / v)。例如,玻璃在可見光波段的折射率約為1.5,意味著光在玻璃中的速度為c / 1.5 ≈ 200,000km/s(≈2×10^8m/s,大約每秒20萬公里);空氣在可見光波段的折射率約為1.0003,所以光在空氣中的速度約為299700km/s,比c慢90km/s。

目前網路封包在長距離的傳輸上都是使用光纖(Optical Fiber),其折射率大約是在1.4~1.6之間,未來如果材料科學日益進步,也有可能可以降低這個數值,若以1.5的折射率來計算,訊號在光纖中的傳遞速度已經達到每秒大約200,000,000公尺(≈2×10^8m/s,大約每秒20萬公里),這已經是一個很快的速度了,另外這個速度也距離理論上的最快速度不遠。
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雖然光速非常快,但是在美國紐約與澳洲雪梨之間往返還是要花160毫秒的時間,另外這個時間是依據地球上的兩地的最短距離來計算的,實際上也不可能會有這樣的電纜線可以使用,通常網路封包實際的傳輸距離會比這裡的距離更長,並且還要加上中間各個路由器所產生的Routing、Processing、Queuing 與Transmission Delays,因此結合這些零零總總的因素,從美國紐約到澳洲雪梨之間實際的RTT大約會在200~300 毫秒之間,不過看起來其實還是很快。

在一般的情況下,我們通常不會在生活中使用毫秒這樣小的單位來計時,但是根據研究顯示,延遲時間達到100~200毫秒時,人就會感覺到有點「lag」,到了300毫秒時,就會感覺更嚴重的遲滯,而到了1000毫秒(1秒)時,人就會開始轉移注意力到其他的事情上了。

也就是說在開發任何應用程式時,若要讓使用者有好的使用經驗,並且可以專心在自己要處理的事情上,你必須要設法將延遲控制在100毫秒之內,尤其是在牽涉到網路的應用程式上更容易出現這個問題,所以如果想要發展出好的網路應用程式,在程式發展與設計的各個階段都要小心控制好網路的延遲。


使用者終端與網站伺服器末端網路頻寬(Bandwidth)
網路末端的頻寬相對於網路骨幹而言非常小,而且會因為所使用的技術不同而有不一樣的網路頻寬,包含撥接網路、DSL、各種Cable、各種無線網路技術、光纖到府與地方的路由器效能等都會有影響,而對於使用者與伺服器而言,其可使用的網路頻寬會由頻寬最窄的部份來決定。終端伺服器網路架構與對外連線頻寬大小,網路負載擁塞與Qos控制等等問題,也是主要的問題原因,而非完全是ISP的問題不過此處並未討論到網路負載擁塞與Qos控制等等問題,這也是影響網路速度的原因之一。
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從一些使用者終端與公眾企業網站伺服器網路架構來簡單介紹參考。首先從手機通訊3G與4G網路架構,內容參考這個簡報檔LTE introduction part1,還有這篇邁向全IP/扁平化架構 LTE/SAE掀行動網路新革命 新通訊2009年9月號103期《技術前瞻》,或者也可以從Google搜尋其他相關資料。
LTE無線通訊網路,由核心網路[演進數據分組核心網路(Evolved Packet Core, EPC)]與新型無線存取網路[演進統一陸地無線接取網路(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN)]組成,再透過其他不同的傳輸介面與其他通訊網路介接。簡單說就是手機經過無線訊號連接eNB(基地台),再經過核心網路進入IP網路(ISP網際網路)
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以下幾個使用者與伺服器終端內部網路架構,只做參考,實際上依需求可能更簡化或者是更複雜化。伺服器終端對外Internet頻寬是主要的傳輸瓶頸,通常此區段線路頻寬並不大,過於大量使用者連線進來容易有壅塞問題。從Google搜尋"網路架構圖"會有許多相關資料。
家用&小型網路架構,下圖參考巴哈【心得】家庭弱電櫃結構化整理分享透過數據機與分享器接入ISP網際網路
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企業網路架構,詳細參考這篇企業寬頻應用,或者也可以從Google搜尋其他相關資料。
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校園網路架構,詳細參考校園寬頻應用,或者也可以從Google搜尋其他相關資料,許多學校或醫院都會有網路架構圖資訊。
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下面幾張圖是幾所學校與學術網路的網路架構圖,網路上可以隨意搜尋到的。
龍華科技大學校園網路架構圖
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下圖為台灣學術網路內部網路骨幹頻寬架構,不是對外頻寬。校園、醫療與公家機關網路大多是走學術區域網路這架構,對外頻寬參考文末台灣頻寬介紹。
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醫療網路架構,詳細參考醫院寬頻應用,或者也可以從Google搜尋其他相關資料,許多醫院都會有網路架構圖資訊。
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園區/公共空間網路架構,詳細參考園區/公共空間寬頻應用,或者也可以從Google搜尋其他相關資料。
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旅館/飯店網路架構,詳細參考旅館,飯店,酒店寬頻應用,或者也可以從Google搜尋其他相關資料。
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銀行/證券網路架構,詳細參考銀行/證券寬頻應用,或者也可以從Google搜尋其他相關資料。
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Google Cloud分散式網路架構,文章參考iThome:Google雲端服務更快、可用性更高的祕訣:互連網路架構EspressoNetworking Challenges for the Next Decade網路新革命SDN資料中心網路環境面臨重大變革:SDN與NFV崛起,軟體將主宰網路
Google在2017年開放網路高峰會上發布旗下SDN第四大支柱,互連網路架構Espresso的細節,以Jupiter、Andromeda和B4為基礎,允許Google能動態選擇提供用戶網路服務的端點,並利用大規模分散式系統,來提升網路使用效能。
Google在台灣有自己的國際頻寬,有獨立海底電纜對外連結,應用於Google服務,如下圖。
Google宣布今年建造3條海底電纜、擴展5個雲端服務營運地區
全球最高速光纖海纜終於來了!Google 宣布 FASTER 台灣延伸段開通
GOOGLE CLOUD:Expanding our global infrastructure with new regions and subsea cables
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從手機的無線行動通訊末端網路頻寬來看,除了調變與編碼技術、多工系統、硬體與RF天線設計等等,行動基地站台用戶多寡負載量,等等因素影響裝置的最大連線能力外,主要還是受到無線訊號電磁波的訊號快速衰弱影響,也是所謂的訊號強度還有訊號品質。而訊號品質會影響可用的調變與編碼技術等級,影響傳輸速率。
在無線通訊領域,衰落是指由於頻道的變化導致接收訊號的振幅發生隨機變化的現象,即訊號衰落。由於要說明無線通訊是非常繁雜的物理理論與數學模型,因此就不做太多說明。可以參考這說明Fading
無線通訊系統概論行動通訊與網路

電磁波於空氣中(自由空間路徑損失)(無遮蔽物)直線前進之強度衰減理想公式為:
Wd = (Wo) / (4πd^2)
其中
Wd = 距離波源 d 公尺處之電磁波強度【單位:W/M^2】
Wo = 電磁波源強度(功率密度)【單位:W/M^2】
d = 與電磁波源之間距離【單位:M(公尺)】

自由空間中(無遮蔽物)電磁波的強度與距離平方成反比,公式為Wd=(Wo)/(4πd^2),發射與接收2端天線距離是關鍵,即是手機天線與基地台天線之間,也就是說與基地台天線距離d拉大(d距離單位為公尺),電磁波的強度就衰減成為原來的1/4,因此接收到電磁波的強度就會非常極快速衰減,例如距離天線1公尺強度降為1/4,距離天線10公尺強度降為1/100,距離天線100公尺強度降為1/10000。(理論理想衰弱程度)
然而一般環境都必定會有遮蔽物,強度會以更是快速大幅度衰減。鋼筋水泥與金屬遮蔽物等等不同材質都會大幅度削弱電磁波強度。且頻率越高,能量衰減幅度越大。
舉個實例,通常使用者離3G/4G基地台下最接近時,普遍手機接收到訊號最強時只會落在約-50dBm(0.00001mW)到-60dBm左右(0.000001mW),但一般絕對多數使用者,實際訊號強度都只會落在-80dBm(0.00000001mW)以下到-110dBm左右(0.00000000001mW),可以發現強度至少減弱相差約千倍左右至數十萬倍。
而實際強度與國家法規-最大電波功率密度0.4mW(約-4dBm)(800MHz),1mW(0dBm)(2GHz),能量相差數十萬倍至數十億倍,詳細電磁波知識可以參考NCC說明。換算公式可以參考RapidTables Decibel-milliwatt (dBm)

以下說明擷取自北科大電子系的一篇簡報檔無線多媒體通訊無線傳輸技術
無線傳播通道基本概念,衰落程序可分為三類,分別為:路徑損失(Path Loss)、遮蔽效應(Shadowing)造成的慢速衰落(Slow Fading)與多重路徑延遲(Multi-Path Delay)所造成的快速衰落(Fast Fading),以及快速移動造成都卜勒效應(Doppler Effect)產生頻率偏移問題。
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手機的無線行動通訊末端網路頻寬,這也是SpeedTest測速最主要參考的地方,由於預設伺服器是最佳路徑,主要可以測試出手機(使用者無線網路通訊端)至基地台,再到ISP端、或著再與另一個ISP端,這幾個節點之間的傳輸速度能力,也是通訊網路速度測試主要統計的基準,有線網路固網也是相同測試基準。像是中華電信HiNet所提供的測速,都是提供用戶了解並知道自己的線路到達ISP所可用的連線能力。

<重點>
相同基地台頻寬與容量是有限的,使用者到基地台之間的頻寬因素,受到當時所在環境影響,包含:基地台距離、基站使用人數多寡、訊號強度和品質、手機性能與等級等等。

影響網速因素,除了前端的基地台頻寬問題,終端伺服器頻寬容量與效能問題,還有中途的網路連線路由路徑不同因素,每個不同路由路徑都會有不同頻寬與容量差異,還有距離與反應時間差異。國內各ISP對外頻寬、路由路徑、基礎建設與策略都不一定相同,都會有差異。


SpeedTest是測試你的裝置,連到台灣各ISP的骨幹網路頻寬速度,不代表連到世界各地其他網站伺服器的速度。以手機測速,主要就是測試連線到基地台,再到台灣國內ISP之間的速率,這個測試基地台頻寬容量與訊號環境因素占比因素最高,國內頻寬與路由因素較小。


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台灣幾個常見測速伺服器位置,4GMark與OpenSignal,IP由WHOIS & IP Lookup查詢IP位置大概在香港與美國,也可能不一定是這些位置,而測速結果通常較SpeedTest差一些。另外覺得測速不推薦FAST,這網站中華HiNet固網光世代測速結果都不太好了。FAST測速網站伺服器只是針對於使用NETFLIX這影音串流網站較具有參考性,頻寬受限國際頻寬與他們公司自身伺服器的效能和頻寬容量擁擠程度。OpenSignal相對於SpeedTest也算是具有參考性的,台大測速可以測試對學網的連線能力。台灣其他業者ISP終端使用HiNet測速,只能代表自己連到中華ISP所可用的連線能力,跨ISP連線傳輸速率都勢必會有些許浮動。
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SpeedTest最特別的地方是它在全球各大ISP機房有佈伺服器測試點,基本上測試伺服器都位於各大ISP的骨幹網路上,這也是測速結果都會特別高的原因之一,因此也是最具公信力的測速資料庫,因為可以容易了解使用者至各ISP層之間的傳輸速率。需要測試連線到國外則是自行再選擇測試ISP伺服器。不過使用者要訪問連至不同個別內容網站伺服器,因為都位在於世界各地ISP後端(末端)網路,頻寬與負載容量不一定夠大、伺服器效能等等原因,因此這是實際使用感受速度差異較大的地方,除了少數伺服器是使用電信代管,置於電信機房裡。SpeedTest是測試你連到ISP的速度,不代表連到其他網站的速度。所以測速都是用來參考的,不會必然等於實際連線狀況,因為一般網路訪問連線大概會像下面這樣。
手機(使用者)<=>基地台<=>ISP(1)<=>ISP網路節點(n)<=>ISP(2)<=>ISP網路節點(n)<=>ISP(n)<=>目標伺服器線路頻寬<=>目標伺服器主機容量與效能與控制設定。
各節點之間也都會有不同的負載、可用頻寬與容量。

像下面路由追蹤,實際連到網站都經過了許多節點,可以看到相同ISP也會有多次的路由路徑。第一個節點:最近的無線路由器,第二個節點:中華電信機房的路由器(閘道器),從這裡開始網路延遲出現了,最後一個節點目標網站位址。
從HiNet光世代追蹤路由至google的路由節點結果。
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從HiNet光世代追蹤路由至Hinet首頁的路由節點結果。
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從HiNet光世代追蹤路由至Youtube的路由節點結果,因為是分散式網路,實際看影片的路徑不一定是下面的節點路徑。
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從HiNet光世代追蹤路由至Fast.com測速的路由節點結果。隨機取5個(Netflix Streaming Services)串流連結上可以看到延遲不太好。
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從HiNet光世代追蹤路由至4GMark測速的路由節點結果,可以看出在香港,不過路由路徑繞得非常遠。延遲也不太好。
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從HiNet光世代追蹤路由至OpenSignal測速的路由節點結果,從IP資訊追蹤查詢是在Google的網路服務上,還有在亞馬遜公司(Amazon.com, Inc.)。
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從財團法人台灣網路資訊中心(TWNIC)可以查詢台灣網路連線頻寬圖,這裡可以看出台灣各ISP交換中心互聯的各頻寬圖。
這邊可以直接查詢TWNIC國內外連線頻寬圖
這邊可以直接查詢TWNIC國內外連線頻寬統計報表
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資料時間:2018年第1次調查時間2018年1月
台灣連線調查單位:85家(商業組織74家/非商業組織7家/交換中心4家)
台灣國內連線總頻寬:6,088,069Mbps(約6Tbps)
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這些國內互連總頻寬都包含固網與行動網路使用(紅色為ISP主要交換中心)
(詳細頻寬參考查詢TWNIC國內外連線頻寬統計報表)
中華電信(HiNet)國內互連總頻寬:1,700,256Mbps(約1.70Tbps)(包含行動網互連920Gbps)
---emome(中華電信行動通信分公司):920,000Mbps(920Gbps)(行動網路=>HiNet)
----其他國內互連27單位(扣掉emome行動網互連頻寬,國內互連總頻寬約780.25Gbps)
----其他國外互連9國家連線總頻寬:1,286,280Mbps(約1.28Tbps)

對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
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NCIC速博(遠傳)國內互連總頻寬:1,201,133Mbps(約1.20Tbps)(包含行動網互連600Gbps)
----其他國內互連50單位(扣掉FETnet行動網互連頻寬,國內互連總頻寬約601.13Gbps)
----其他國外互連6國家連線總頻寬:255,000Mbps(255Gbps)
遠傳電信FETnet(遠傳行動網)
---NCIC速博:600,000Mbps(600Gbps)(FETnet行動網路=>NCIC速博)
----和宇寬頻KGEx:1,000Mbps(1Gbps)
------和宇寬頻國內互連5單位(國內互連總頻寬約21.35Gbps)
----東豐科技DongFong:1,000Mbps(1Gbps)
------東豐科技其他國內互連21單位(國內互連總頻寬約72.52Gbps)

對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
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TFN台灣固網國內互連總頻寬:1,119,110Mbps(約1.11Tbps)(包含行動網互連560Gbps)
---台灣大哥大(Taiwanmobile):560,000Mbps(560Gbps)(行動網路=>TFN台灣固網)
----凱擘(kbro):155,000Mbps(155Gbps)(台灣大哥大子公司)(固網有線電視)
----其他國內互連36單位(扣掉Taiwanmobile行動網互連頻寬,國內互連總頻寬約559.11Gbps)
----其他國外互連5國家連線總頻寬:158,355Mbps(約158.35Gbps)

對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
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亞太交換中心(EBIX)國內互連總頻寬:185,511Mbps(約185.51Gbps)(包含行動網互連80Gbps)
----其他國內互連33單位(扣掉亞太電信行動網互連頻寬,國內互連總頻寬約105.51Gbps)
----其他國外互連4國家連線總頻寬:32,556Mbps(約32.55Gbps)
亞太電信(EBT/APOL)國內互連總頻寬:162,000Mbps(162Gbps)
---EBIX亞太交換中心互連總頻寬:80,000Mbps(80Gbps)(行動網路=>亞太國內頻寬)
-----TWAREN台灣高品質學術研究網路互連總頻寬:40,000Mbps(40Gbps)(學術網路)
-----TANet教育部互連總頻寬:40,000Mbps(40Gbps)(學術網路)
-----Chief是方電訊互連總頻寬:2,000Mbps(2Gbps)

對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
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台灣之星(TStar)國內互連總頻寬:97,000Mbps(97Gbps)
----其他國內互連9單位
----無其他國外互連頻寬

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中嘉和網(CNS-KBT/bb寬頻)國內互連總頻寬:1,053,400Mbps(約1.05Tbps)(包含寬頻固網互連872Gbps)(固網有線電視)
----其他國內互連20單位(扣掉寬頻固網互連頻寬872Gbps,國內互連總頻寬約181.40Gbps)
----其他國外互連4國家連線總頻寬:84,000Mbps(84Gbps)

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教育部TANet國內互連總頻寬:263,575Mbps(約263.57Gbps)(學術網路)
---ASNet中研院互連總頻寬:81,000Mbps(81Gbps)
---HiNet中華電信互連總頻寬:53,000Mbps(53Gbps)
---EBT/APOL亞太電信互連總頻寬:40,000Mbps(40Gbps)
---TPIX台北網際網路交換中心互連總頻寬:30,000Mbps(30Gbps)(是方電訊)
---NCIC速博互連總頻寬:13,944Mbps(13.94Gbps)
---CNS-KBT中嘉和網互連總頻寬:11,000Mbps(11Gbps)
---TFN台灣固網互連總頻寬:5,710Mbps(5.71Gbps)
----美國互連總頻寬:20,000Mbps(20Gbps)

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Google國內互連總頻寬:244,000Mbps(約244Gbps)(Google台灣國內資料中心)
---TPIX台北網際網路交換中心互連總頻寬:40,000Mbps(40Gbps)(是方電訊)
---CNS-KBT中嘉和網:40,000Mbps(40Gbps)
---ASNet中研院互連總頻寬:40,000Mbps(40Gbps)
---EBIX亞太交換中心互連總頻寬:20,000Mbps(20Gbps)
---TStar台灣之星互連總頻寬:20,000Mbps(20Gbps)
---Google應該有自己的國際頻寬,有獨立海纜對外連結,應用於Google服務,沒有算在台灣頻寬裡,參考Google Cloud Network

對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹

TWGate中華電信(轉國際)國內互連總頻寬:195,601Mbps(約195.60Gbps)
---NCIC速博互連總頻寬:40,000Mbps(40Gbps)
---CNS-KBT中嘉和網:30,000Mbps(30Gbps)
---TFN台灣固網互連總頻寬:24,000Mbps(24Gbps)
---EBIX亞太交換中心互連總頻寬:10,000Mbps(10Gbps)
---TStar台灣之星互連總頻寬:10,000Mbps(10Gbps)
---HiNet中華電信互連總頻寬:5,155Mbps(5.15Gbps)
----其他國外互連10國家連線總頻寬:142,568Mbps(142.56Gbps)

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台灣各大行動電信ISP直接互連總頻寬(不包含經由第三方節點互連)
中華電信<=>NCIC速博(遠傳電信)互連總頻寬:61,000Mbps(61Gbps)
中華電信<=>TFN台灣固網(台灣大哥大)互連總頻寬:51,000Mbps(51Gbps)
中華電信<=>EBIX亞太交換中心(亞太電信)互連總頻寬:2,000Mbps(2Gbps)
中華電信<=>TStar台灣之星互連總頻寬:20,000Mbps(20Gbps)


NCIC速博(遠傳電信)<=>中華電信互連總頻寬:61,000Mbps(61Gbps)
NCIC速博(遠傳電信)<=>TFN台灣固網(台灣大哥大)互連總頻寬:34,000Mbps(34Gbps)
NCIC速博(遠傳電信)<=>EBIX亞太交換中心(亞太電信)互連總頻寬:2,000Mbps(2Gbps)
NCIC速博(遠傳電信)<=>TStar台灣之星互連總頻寬:4,000Mbps(4Gbps)


TFN台灣固網(台灣大哥大)<=>中華電信互連總頻寬:51,000Mbps(51Gbps)
TFN台灣固網(台灣大哥大)<=>NCIC速博(遠傳電信)互連總頻寬:34,000Mbps(34Gbps)
TFN台灣固網(台灣大哥大)<=>EBIX亞太交換中心(亞太電信)互連總頻寬:3,000Mbps(3Gbps)
TFN台灣固網(台灣大哥大)<=>TStar台灣之星互連總頻寬:1,000Mbps(1Gbps)


EBIX亞太交換中心(亞太電信)<=>中華電信互連總頻寬:2,000Mbps(2Gbps)
EBIX亞太交換中心(亞太電信)<=>NCIC速博(遠傳電信)互連總頻寬:2,000Mbps(2Gbps)
EBIX亞太交換中心(亞太電信)<=>TFN台灣固網(台灣大哥大)互連總頻寬:3,000Mbps(3Gbps)
EBIX亞太交換中心(亞太電信)<=>TStar台灣之星互連總頻寬:無直接互連


TStar台灣之星<=>中華電信互連總頻寬:20,000Mbps(20Gbps)
TStar台灣之星<=>NCIC速博(遠傳電信)互連總頻寬:4,000Mbps(4Gbps)
TStar台灣之星<=>TFN台灣固網(台灣大哥大)互連總頻寬:1,000Mbps(1Gbps)
TStar台灣之星<=>EBIX亞太交換中心(亞太電信)互連總頻寬:無直接互連


額外加入中嘉和網(CNS-KBT/bb寬頻)對各大電信ISP互連總頻寬
中嘉和網(CNS-KBT/bb寬頻)<=>中華電信互連總頻寬:10,000Mbps(10Gbps)
中嘉和網(CNS-KBT/bb寬頻)<=>NCIC速博(遠傳電信)互連總頻寬:6,100Mbps(6.1Gbps)
中嘉和網(CNS-KBT/bb寬頻)<=>TFN台灣固網(台灣大哥大)互連總頻寬:5,000Mbps(5Gbps)
中嘉和網(CNS-KBT/bb寬頻)<=>EBIX亞太交換中心(亞太電信)互連總頻寬:3,000Mbps(3Gbps)
中嘉和網(CNS-KBT/bb寬頻)<=>TStar台灣之星互連總頻寬:10,000Mbps(10Gbps)

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資料時間:2018年第1次調查時間2018年1月
台灣國外連線總頻寬:2,352,257.44Mbps(約2.35Tbps)
台灣國外連線國家或地區:12
台灣國外頻寬有連線的單位:32

連線國家或地區-總頻寬
美國:1,270,880.756Mbps(約1.27Tbps)
日本:426,267.517Mbps(約426.26Gbps)
香港:355,743.225Mbps(約355.74Gbps)
中國:194,927.412Mbps(約194.92Gbps)
韓國:43,327.959Mbps(約43.32Gbps)
新加坡:40,326.576Mbps(約40.32Gbps)
英國:12,100.000Mbps(約12.10Gbps)
菲律賓:10,777.600Mbps(約10.77Gbps)
馬來西亞:6,009.760Mbps(約6Gbps)
泰國:556.032Mbps(約0.55Gbps)
越南:411.040Mbps(約0.41Gbps)
沙烏地阿拉伯:155.520Mbps(約0.15Gbps)
合計12國:2,352,257.44Mbps(約2.35Tbps)
對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
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對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
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對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
對於各種網速測速疑慮,從網路架構和台灣網路連線頻寬圖簡單介紹
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以上都是指連線總頻寬,而實際可用頻寬會受到尖峰時段與用戶數量影響實際可用頻寬。基地台與末端各種服務伺服器,實際可用頻寬更是有明顯差異。
非常感謝,這一篇根本就是教學等級的文章,樓主有心了,拜服!
bob0123 wrote:
非常感謝,這一篇根本就是教學等級的文章,樓主有心了,拜服!

謝謝你的肯定!

因為許多人其實不了解通訊與網際網路背後的整體架構,多少會影響使用感受,所以才整理了這篇給一些人了解,包括我也並不是全盤了解裡面的全部架構原理,只是略知道一些,所以部分內容可能還有不準確的地方。

不過內文寫太專業或是理論的東西,其實很多人也會不明白,反而看不下去了。

最主要還是要說明,使用者要訪問連至不同個別網站伺服器,因為目標伺服器都位在於世界各地不同ISP後端(末端)網路,頻寬與負載容量不一定足夠大、伺服器效能與控制設定等等原因,因此這是實際使用感受速度差異較大的地方,所以測速都是用來參考的,不會必然等於實際連線狀況,連線概念大概會像下面這樣。
手機(使用者)<=>基地台<=>ISP(1)<=>ISP網路節點(n)<=>ISP(2)<=>ISP網路節點(n)<=>ISP(n)<=>目標伺服器線路頻寬<=>目標伺服器主機容量與效能與控制設定。

網路各節點線路之間,也都會有不同的容量負載、可用頻寬與效能問題存在,網路節點起始與目標位置,頭尾2個終端是網路傳輸頻寬瓶頸所在之一。


手機的無線行動通訊末端網路頻寬,這也是SpeedTest測速最主要參考的地方,由於伺服器是最佳路徑,主要可以測試出手機(使用者無線網路通訊端)至基地台,再到ISP端、或著再與另一個ISP端,這幾個節點之間的傳輸速度能力,也是通訊網路速度測試主要統計的基準,有線網路固網也是相同測試基準。像是中華電信HiNet所提供的測速,都是提供用戶了解並知道自己的線路到達ISP所可用的連線能力。

luck1177 wrote:
為什麼許多人常說測...(恕刪)


感覺樓主應該是業內的人士,很不錯的的文章。
這文章太專業了!感謝樓主的整理與分享
感謝,文章竟然置頂了,希望可以讓更多人知道並了解這些原理與原因。


devenhala wrote:
感覺樓主應該是業內的人士,很不錯的的文章。

其實我也不算是業內人士,之前在學時期打工曾經接觸過公家機關和校園&醫療網路與弱電系統規劃架設工程,還有曾在電信公司行動網路規劃與優化待過一下時間,因為我也不是專業的MIS網管人,更深入的技術就沒有去研究了。

因為唸書主修是電子與通訊學程,比較知道一些基本概念原理,主要知識都還是來自於網路與許多雜誌書籍文章和之前念書的知識,許多知識原理都還是要靠自學而來。
這麼專業的文章,我一定要留存,順便跟我媽講一下:阿母!我在這裡留下痕跡
我必須給你讚一個!
這個文章太實用了!可以令很多想知道這類的人來了解基礎知識。
超好文+1

已經收藏,感謝

15151515
luck1177 wrote:
謝謝你的肯定!因為許...(恕刪)

佩服,佩服!

雖然看不太懂,太深奧了!

今天剛好發現一大省網路費用問題想請問一下!

我現在家裡是已經申請使用了約十年的中華電信光纖100M 40M速率,加購MOD方案,月繳1157元左右,加上中華電信,市話基本費200左右?和簽亞太電信手機月繳498,如果再加上第四台費用約500,月繳加起來共約2400到2500左右吧?

今晚剛好去亞太電信把我原來月繳498,限5G流量,昇到吃到飽方案,變成多繳100元,月繳598,加簽一年。

重點要問的是,年輕的店員聽我說我有想省網路費用想法後,建議我可以考慮完全停掉所有中華電信的市話和光纖網路和很少在看的MOD,改成申請例如亞太或任何一家電信業者的一個市話號碼?和申請月繳598的吃到飽網路,再拿自己的一個舊手機設網路給我家裡電腦網路使用,這樣就可以讓我每月省下1100左右的錢!甚至我也想停掉月繳月500,卻也很少看的第四台!

請教這樣可以嗎?會有什麼問題嗎?

因為我年齡比較大,這對我來說是一大省網路費用新想法!有點心動,但是還還不敢馬上退掉!

謝謝。
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