Page 129 - Web性能权威指南

不用说，这些条件使得 4G 网络对运营商而言是一个昂贵的方案：所有无线基站都
要接入光纤、高性能路由器，等等。实践中，经常能够看到网络整体性能受限于运
营商网络的回程容量（backhaul capacity），而非无线接口。

这些性能瓶颈是我们作为移动应用开发人员无法控制的，但它们却再一次昭示了一
个重要的事实：架构关系到端到端的性能。消除了第一跳（也就是无线接口）的瓶
颈，也就是消除了网络中第二慢链路的瓶颈，无论是在运营商网络中，还是在通往
目的地的其他路径上。

事实上，这也不是什么新鲜东西了，我们早在 1.4 节“延迟的最后一公里”中就提
到过这个问题。连接到 4G 网络，并不意味着你能享受相应无线接口提供的最大吞
吐量。相反，我们的应用必须适应运营商网络，乃至互联网上不断变化的网络条件。

7.5 移动网络中的分组流

在开发移动应用的过程中，人们抱怨最多的就是延迟时间捉摸不定。现在，既然我
们已经了解了 RRC 和移动网络的宏观架构，接下来就可以把这些知识点联系起来，
看一看端到端的分组数据流，从而揭示出延迟时间变化不定的原因。实际上，通过
分析我们也会明白，其中很多可变性其实很大程度上还是可以预测的！

7.5.1 初始化请求

我们假设用户已经通过了 4G 网络的验证，移动设备处于空闲状态。现在，用户打
开浏览器，输入 URL，点击“前往”。接下来会发生什么？

首先，由于手机处于空闲 RRC 状态，因此无线电模块必须与附近的信号塔同步，然
后发送一个请求，以便建立无线通信环境（图 7-12，第①步），此次协商需要手机
与信号塔之间的几次往返，可能需要花 100 ms。如果是前几代网络，那 RRC 由服
务网关负责管理，这个协商过程要长得多，可达几秒钟。
建立了无线通信环境后，设备就会从信号塔得到相应资源，从而能够以特定的速度
和功率传输数据（第②步）。用户数据从无线电模块传输到信号塔的时间称为用户面
单向延迟，在 4G 网络中大约要花 5 ms。实际上，由于需要 RRC 切换，第一个分组
花的时间比较多，但只要无线电模块保持高功率状态，后续分组的延迟时间都是恒
定的，也就是第一跳的延迟时间。

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