测量方法

度量边界与核心指标

网络路径的表现取决于具体的物理与路由边界。同一对端点，去程与回程往往跨越不同的中继运营商与海缆；即便在同一地区，不同运营商到各云区域的互联也呈现截然不同的日内波动。脱离边界条件谈网络质量没有工程意义，本站将源节点、目的端点、报文方向、传输协议、IP 地址族和时间范围固定为一组观测条件，持续追踪这些性能差异的幅度、持续时间与复现规律。

系统核心只记录两项最基本的物理指标：发出的报文有多少到达对端，以及单次往返耗时多久。轻量探测持续分散在时间轴上，既能捕捉数分钟内的突发抖动，也能沉淀出工作日、周末乃至更长周期的变化趋势。每条时序数据只忠实对应特定的端点路径；评估宏观态势依靠多组序列的交叉对照，绝不凭少数节点的表现直接外推为整个区域的网络质量。

很多人习惯用下载测速评估网络，但大流量传输衡量的是端到端协议栈的极限吞吐，并不等同于物理路径的基准质量。跨洋长肥链路往往具有极大的带宽时延积（如 1 Gbit/s、150 ms RTT 对应 18.75 MB 在途数据），实际传输速率高度受制于 TCP 拥塞控制、滑动窗口、并发连接以及主机处理能力。强行打满带宽还会诱发沿途排队与缓冲膨胀（Bufferbloat），无法作为 24 小时常态化观测手段。低流量采样在不干扰网络负载的前提下长期运行，专注于呈现真实的报文交付与时延底色，也避免了脱离具体传输栈、单凭丢包率硬算“可用带宽”的误区。TCP 吞吐量与带宽时延积 (RFC 6349)

路由不对称与单向独立测量

一次往返探测没有收到应答，可能是请求没有到达，也可能是应答没有返回。要研究方向上的不对称，需要分别观察两个方向的交付情况。对于可在两端观测的线路，我们核对发送与接收记录：A 发向 B 的丢失由 A 的发送数和 B 的接收记录确定，B 发向 A 则独立计算。单向丢包定义 (RFC 7680)

图中的 OUT 指源节点发向目的端点，IN 指目的端点发向源节点。丢失按约定的接收期限判定；分母只包含实际发送且可核对的观测。两个方向采用相同定义，分别保留结果，便于比较同一时段的差异。

传输协议行为与双栈隔离

协议差异既可能来自转发、过滤和限速策略，也可能来自流选择造成的路径差异。因此，UDP、Fake TCP 和 TCP 分别观测；IPv4、IPv6 也分别调度和统计。比较时固定端点与时段，再检查差异是否跨流、跨日期重复出现。

UDP

UDP 没有传输层自动重传，适合直接观察报文交付。两端分别统计丢失、重复和乱序，另以回显测量 RTT。单向丢包与往返延迟是两项独立指标。

Fake TCP

Fake TCP 以 TCP 报文进行不重传的采样，用于观察 TCP 形态流量的交付表现。它补充了 UDP 和真实 TCP 两种观测：丢失不会被重传补回，但其连接行为也不等同于常规 TCP，结果应作为独立协议条件比较。

TCP

TCP 可以通过重传完成字节交付，因此应用收到全部数据不代表网络没有丢包。我们按实际报文发送尝试统计交付，重传尝试也计入分母。连接内的“TCP 回显耗时”则反映一次应用回显的等待，包括重传、队头阻塞及端点处理时间，与报文级 RTT 区分展示。

公共目标的 TCP SYN 与 ICMP Echo

公共云区域等长期维护的目标，可以扩大观测的地域覆盖。对于只能从一侧观测的目标，使用其支持的 TCP SYN 或 ICMP Echo，记录有效应答比例和响应耗时，不进行应用吞吐量测试。

SYN 探测将匹配的 SYN-ACK 和 RST+ACK 都计作响应，ICMP 则使用匹配的 Echo Reply。复位响应可能来自目标或中间设备；无响应也可能涉及路径丢失、过滤或目标限速。因此，这里的“往返丢包率”是规定期限内的无响应比例，不能拆分为两个方向的丢包率。TCP 复位与中间设备 (RFC 3360)

时间覆盖与分层随机抽样

长期观测需要同时考虑时间覆盖和样本密度。把所有报文集中在几秒内，能观察那几秒的状态，却留下较长的空档；始终按固定节拍发送，又可能反复遇到或错过周期性变化。双端采样采用分层随机取样：将时间划分为连续区间，在各区间内随机选择发送时刻，以较少流量维持分散的时间覆盖。采样方法与度量 (RFC 2330)

公共目标采用短组采样，并随机分散各组的开始时刻。短组便于观察局部状态，跨时段的多组记录用于比较时间变化。每次 SYN 使用新的流选择条件，也可能经过不同的 ECMP 分支。组内样本可能相关，不能仅以包数衡量独立信息量。

随机选时减少固定节拍与网络周期重合的偏差，但不会使所有样本自动独立。研究短时相关性时使用相邻包对；研究日内或跨日规律时，则依靠持续、条件一致的采样。

ECMP 散列与包间微突发关联

在使用 ECMP 或链路聚合的网络中，不同五元组可能被分配到不同的转发分支。同一对端点之间，一条流的表现未必代表其他流。固定流用于跟踪相对稳定的流条件，轮换流用于扩大流条件的覆盖；固定五元组不保证路由始终不变，轮换也不保证遍历全部路径。ECMP 的流选择 (RFC 2992)

比较包长时，小包与大包在同一流、相近时刻配对发送，并交替先后顺序，减少把时间差异误当成包长效应的机会。各包长分别计数，观察差异是否持续，而不是预设大包一定更易丢失。

不同间隔的相邻包对用于观察丢失是否在时间上聚集。分析按流、时段、包长和实际发送间隔分组，避免较差流的占比变化掩盖包间关系。共同丢失增多说明存在时间关联；要解释其来源，还需结合其他观测，不能单凭包对区分排队丢弃、限速或路径变化。

样本容量与 Wilson 置信区间

在同一组观测条件下，记实际发送数为 n，其中丢失数为 k，观测丢包率为：

合并时段时，先累加计数，再计算比例： 。这给出全部已发送样本中的丢失比例。直接平均各时段的百分比，会让不同样本量的时段具有相同权重，回答的是另一个问题；时间覆盖的差异也不会因按包数加权而消失。

同样是没有观察到丢包，20 个样本与 2,000 个样本提供的信息不同。本站用 95% Wilson 得分区间表示二项模型下的抽样不确定性。相比简单正态近似，它在小样本、比例接近 0 或 1 时更适用，且不会因零丢包而把区间压成一个点。Wilson 区间 (NIST)

例如，80 个样本全部收到时，观测丢包率为 0%，Wilson 区间上限约为 4.6%。这一名义覆盖率基于独立、同概率的二项试验；网络样本的相关性和时变性会影响实际覆盖率。因此，区间作为模型下的参考，与流间差异、连续丢包及时间分布一起解读。

延迟分布直方图与差分时延

RTT 由发起端计算发送到收到应答的时间差，无需对齐两台主机的时钟。它包含往返路径和端点处理的耗时；由于两个方向可能不对称，不能将 RTT 除以二当作实测单向时延。

均值适合概括总体水平，分布则保留稳定部分与长尾的差异。下面两组示例的平均延迟都是 150 ms，一组集中在均值附近，另一组多数较快、少数明显较慢。仅看平均值，无法区分这两种形态。

本站保存延迟直方图以及样本数、总和和极值。合并时累加相同边界的桶，再从合并分布估计分位数；各时段 P95 的平均值不能代替总体 P95。直方图压缩了样本，分位数精度受桶宽影响。热图以时间和延迟为两轴，颜色深浅表示桶内样本占比。

延迟分布只包含获得有效响应的样本。丢失或超时会改变留下的样本集合，因此延迟应与同一时段的丢包一起比较。

单向时延变化

绝对单向时延需要控制两端的时钟误差。若研究的是相邻报文之间的变化，可以比较它们的发送间隔和接收间隔。设同一流中相邻且均已到达的两包，发送时刻为 s₁、s₂，接收时刻为 r₁、r₂：

恒定的时钟偏移在相减中抵消。正值表示后一包相对前一包耗时更长，负值表示更短。时钟频率差、时间戳误差和主机处理仍会影响结果，故按实际包间隔分析，并排除检测到的时钟跳变。这项度量描述单向时延的变化，不直接等于网络队列长度。时延变化与时钟误差 (RFC 5481)

基准时段比对与推断边界

近期视图按 5 分钟汇总，所有线路使用同一时间轴。跨线路比较采用相同的绝对时段；跨日期比较则按北京时间的相同钟点对齐，观察日内变化是否重复，以及工作日、周末等日期集合有何差异。

“时段对照”可以按基准线路的观测丢包率，选择较差的连续 4 小时及与其不重叠的较好时段，再将相同时段用于其他线路。它用于探索观测中的差异，没有执行显著性检验。要研究稳定的忙闲规律，应在其他日期检查是否重复，也可自行指定比较时段。

长期观测的价值在于积累可比较的记录：某个方向的差异是否持续，某类协议的表现是否跨端点重复，一次变化是局部出现还是多个区域同步出现。端到端数据首先回答这些可观测问题；关于具体路由、拥塞位置或策略的解释，则需要相应的独立证据。