网络缓冲简要解释 | AI生成和翻译
问题：网络中的缓冲是什么？
答案：
网络中的缓冲是指在数据包从发送方传输到接收方时，在内存（缓冲区）中进行临时存储。它充当“减震器”，用于处理数据生产和消费速率的差异，防止数据丢失或接收设备不堪重负。
为什么需要缓冲
- 速度不匹配：发送方传输数据的速度可能快于接收方处理数据的速度（反之亦然）。
- 网络拥塞：由于路径和延迟的不同，数据包可能会突发性到达或乱序到达。
- 流量控制：协议使用缓冲区来调节发送的数据量，以避免使接收方过载。
- 抖动补偿：在实时应用（例如，视频流、VoIP）中，缓冲区可以平滑数据包到达时间的 Fvariations。
缓冲区的存在位置
- 发送方：传出缓冲区保存数据包，直到网络或接收方确认可以发送它们。
- 接收方：传入缓冲区存储到达的数据包，直到应用程序准备好处理它们。
- 中间设备：路由器和交换机具有数据包缓冲区，用于在拥塞期间管理排队。
常见示例
- TCP 协议：使用接收和发送缓冲区作为其滑动窗口流量控制的一部分。
- 视频流（例如，YouTube、Netflix）：播放器将几秒钟的视频预加载到播放缓冲区中，以防止在网络速度变慢时出现卡顿（当它暂停以再次填充缓冲区时，这通常被称为“预缓冲”或“重新缓冲”）。
- 路由器排队：在高流量期间，路由器将数据包缓冲到队列中（例如，使用 RED、FQ-CoDel 等算法）以决定哪些数据包要延迟或丢弃。
缓冲带来的问题
- Bufferbloat：过大的缓冲区会隐藏拥塞，导致即使在快速连接上也会出现非常高的延迟（有时会延迟数秒）。这是家用路由器和有线调制解调器中的常见问题。
简而言之：缓冲对于跨网络的可靠和流畅数据传输至关重要，但过多的缓冲会降低性能，尤其是对于游戏或视频通话等交互式应用程序。现代网络通常使用智能缓冲区管理（主动队列管理）来保持缓冲区较小，同时仍然防止不必要的数据包丢失。