如果你最近查过自家宽带套餐,或者正在挑新套餐,大概会发现一个规律:下载速度标得一个比一个高,上传速度却低得不成比例。以我所在地区的Xfinity套餐为例,下载档位分别是300 Mbps、500 Mbps和1 Gbps,但宽带信息显示,这三档的典型上传速度全都是117 Mbps。想看到上传速度涨到293 Mbps左右,得直接跳到2 Gbps那一档。
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这事不是运营商故意抠门,背后有几层原因叠在一起。而且不同接入方式,受限程度并不一样。
先看最实际的一层:速度配比跟着使用习惯走
大多数人下载的东西,远多于上传的东西。几乎每一种上网行为都偏向下载,而且下载的内容通常比上传的内容大得多。
想想你多久看一次视频或听一次音乐,再对比一下自己上传这些内容的频率。另一个下载大户是安装和更新应用、游戏和系统软件,这些操作吃掉大量带宽。哪怕只是普通浏览网页,你从页面下载的数据也远多于你登录或发评论时敲上去的那点文字。
除非你经常用云存储搬大文件、在Twitch上直播,或者家里好几个人全天开视频会议,否则你大概率不需要很快的上传速度。对普通人来说,把80%到90%的带宽留给下载、让下载保持流畅,比上传下载大致对半分更划算。
再看物理层面的限制
实践中上传慢的主因,是承载你网络连接的介质本身有上限。标准有线宽带用的是同轴铜缆,这套线路最初是为传输有线电视信号而建的。有线电视是单向的,你家几乎不需要往回通信,所以有线基础设施就是按这个思路搭起来的。
但上网需要双向通信,运营商就必须决定,把铜缆有限的带宽分多少给上行、多少给下行。按前面说的使用习惯,把大部分管道留给下载是顺理成章的选择。
让网络信号能跑在本不为它设计的线缆上,靠的是DOCSIS标准(有线数据传输服务接口规范)。这个标准的新版本会提升最大下载和上传速度,但运营商要花钱更换设备才能支持。
光纤宽带走的是光在缆内反射,而不是双绞线里的电信号,不受这些问题困扰。它的理论带宽极其庞大,远超今天最好的实际网速,有足够空间让上传和下载跑同样的速度。这也是光纤运营商通常提供上下行对等速率的原因。
有线宽带还有另一个常见现象:你所在区域的人同时上网时,速度会变慢,因为节点和总带宽是整个街区共享的。光纤没有这个顾虑,它不受有线那种带宽限制,哪怕整个街区的流量同时跑也不是问题。光纤还顺带绕开了铜缆的其他毛病,比如干扰和电噪声。
还有一层常被忽略:下载有CDN帮忙分摊
数据分发是另一个因素。Netflix和谷歌这类大公司用内容分发网络(CDN)把下载内容更快地送到世界各地。这些服务器专门用来更高效地向某个区域的用户提供数据,而不是所有数据都从中心位置发出。
举例来说,你住在佛罗里达,在Netflix上看电影,不必从西海岸的Netflix总部服务器下载影片数据。Netflix有一张服务器网络,通常放在离运营商网络很近的位置以提高效率,这些服务器保存着数据副本,把内容送给你和附近所有人。从200英里外的服务器下载,比从3000英里外拉取快得多,对运营商来说负担也小得多。
但上传这边没有真正对等的东西,至少规模差得远。你上传的东西必须一路走到最终目的地,那可能是离你很远的一台服务器。而且你上传的内容通常是独一无二的,比如备份的照片或自己拍的视频,不存在CDN那种“几千人看同一部电影”的捷径。运营商的基础设施因此要花更多力气,才能把你上传的数据送到该去的地方。
所以上传慢这件事,是介质的历史包袱、带宽的分配取舍、以及分发体系的不对称共同造成的。光纤把前两项限制基本抹平了,但分发这一层的不对称,仍然摆在那里。
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