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輸入計算

數學公式

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結果

來回延遲(RTT)
9.96
毫秒
單向延遲 4.98 ms
有效訊號速度 200,860,947 m/s
距離 1,000,000 m

這個計算器是什麼?

本工具用來估算兩地之間因「物理距離」而產生的理論最低網路延遲。資料在光纖中傳輸的速度,大約只有真空中光速的三分之二,因此距離為封包傳輸速度設下了一道無法跨越的下限——再大的頻寬也贏不過物理定律。

使用方式

輸入兩個端點之間的線路距離,選擇單位為公里或英里,再設定光纖的速度因子(一般單模光纖約為 0.67)。計算器會回傳單向傳播延遲,以及來回延遲(RTT,也就是 ping 所測得的數值)。

公式說明

訊號的有效傳輸速度為 \(c \times v_f\),其中 \(c = 299{,}792{,}458\) 公尺/秒,\(v_f\) 為速度因子。單向延遲=距離 ÷ 有效速度;RTT 則是將其加倍,以涵蓋來回兩趟的時間。實際延遲一定會更高,因為還要加上路由繞路、交換與處理等延遲。

$$\text{RTT} = \frac{2 \cdot d}{c \cdot \text{Velocity Factor}} \times 1000$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} d &= \text{Distance (km)} \times 1000 \\ c &= 299792458 \ \text{m/s} \end{aligned} \right.$$
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比較真空中光速與因速度因子而降低的光纖中速度的示意圖
在光纖中,信號以約三分之二的光速傳播,由速度因子決定。
顯示光信號在兩座城市之間的光纖電纜中往返傳輸路徑的示意圖
往返延遲是信號在光纖中走過距離 \(d\) 再返回所需的時間。

實例計算

以 1,000 公里的光纖、\(v_f = 0.67\) 為例:有效速度=\(299{,}792{,}458 \times 0.67 \approx 200{,}860{,}946\) 公尺/秒。單向延遲=\(1{,}000{,}000 \div 200{,}860{,}946 \approx 0.004979\) 秒 \(\approx 4.98\) 毫秒。RTT \(\approx 9.96\) 毫秒。

常見問題

為什麼是 0.67?玻璃光纖的折射率約為 1.47,會把光速降到真空中的約 67%。

為什麼我實際的 ping 值更高?路由器、交換器、排隊等待以及非直線的線路繞行,都會在這個物理最低值之上再增加延遲。

可以用來算衛星連線嗎?對於自由空間或真空中的路徑,請將速度因子設為接近 1.0。

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