元宇宙技术实现（元宇宙六大支撑技术之网络及运算技术）

这部分其实包含两个部分，一个是网络，一个是运算技术（也称计算技术、算力等），今天讲网络部分，明天讲运算技术部分。

元宇宙要求高同步低延迟，让用户能得到更好、更好的体验，是网络和运算技术的一个重要因素。

一、网络

网络被定义为“通过主干供应商、网络、交换中心、路由服务以及"最后一公里"的服务，提供持久的、实时的连接、宽带和分散的数据传送。向消费者提供数据。”网络的三个核心领域——带宽、延迟和可靠性，下面将从这三个方面来阐述网络。

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1.带宽

带宽是指网络或因特网连接的最大数据传输率(网速)。衡量在给定的时间里，通过一个特定的连接可以传送多少数据。

尽管带宽是用来描述网络速度的，但是它不能测量数据位在不同位置之间移动的速率。

因为信息包是由电子或光纤电缆传送的，所以每一位传送速率都可以忽略。带宽则表示一次在某一特定连接上能够传输的数据量。

在可视化带宽时，把网络连接看作是一条管道，把每一条数据当作一粒沙子也是有帮助的。

如把大量的沙子倒进细管里，沙子流得花很长时间。如在宽管内注入等量的砂粒，砂粒流经管内的速度较快。类似地，如果你的宽带连接比你的低频带连接要快得多，下载速度会更快。

这些数据通常通过多种网络连接流动，这意味着最低带宽的连接成为一个瓶颈。一般来说，因特网骨干与服务器间的连接拥有最大的带宽，所以他们很少成为瓶颈。

反之，因特网上最常见的瓶颈就是你和 ISP (因特网服务供应商，电信，联通等)的联系。

元宇宙的需求远远超过大部分的因特网应用程序和游戏，而且超越了很多现代连接，最好的方法就是通过微软飞行模拟器来学习。

这是历史上最真实、范围最广的消费者模拟游戏，包括2万亿株独树一帜的树木、15亿栋建筑、几乎全部的道路、山、城、机场等等，使你看上去像是一个真实的世界，因为他们通过高质量的现实扫描来浏览。

若要实现现实世界的模拟，微软飞行模拟器需要250万 GB的数据，多数个人、企业设备都无法储存这样大量的数据，而且它还是一种实时服务，能够根据现实世界的气候(包括精确的风速和风向、气温、湿度、降雨量和灯光等)和航空运输。

与谷歌云这样的基于云计算的游戏流服务，通过在本地设备上储存大量核心数据(同样可以像其他主机游戏那样运行游戏)，它同样可以运行游戏。但当用户在线，微软公司就会按需把大量数据流进本地播放器。

你可以想象这是一个真实世界的驾驶员。在穿过一座山或者在一个弯处时，新的光线信号就会进入他们的视网膜，从而首次揭示和澄清了其中的一切。以前，他们什么也没有，但是知道有些东西是存在的。

许多游戏玩家认为这是所有在线多人视频游戏中都会发生的情况。但是，实际上，大多数游戏服务仅向单个玩家发送位置数据、玩家输入数据（例如射击等）和摘要级别数据（例如绝地求生、刺激战场等玩家）。

所有资产和渲染数据都已经在您的本地设备上，因此下载和安装时间很长，加上硬盘驱动器的使用。

根据需要发送渲染数据，游戏可以有更多不同的物品、资源和环境。不需要延迟下载、安装游戏、升级批处理或者安装大量的用户硬盘。

所以现在很多游戏都采用这种混合模式来存储信息和数据流。然而，这种方法对于以元宇宙为重点的平台最为重要。

对那些只需要位置和输入数据的在线游戏来说，很多玩家已经在带宽和网络上做了很大的努力，元宇宙只是加强了这些需求。

2.延迟

网络延迟，有时也称为网络滞后，，是指由发送者向接收者传送讯息及接收人处理讯息的时间。换言之，在网络上，延时意味着服务器对来自浏览器的请求进行处理，然后返回。

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快速、联机多人游戏(如绝地求生、激战等)要求较低的延迟时间，原因在于延迟决定了玩家接收信息的速度(如玩家在哪，是否射击等等)，以及反应传递给其他人的速度。换言之，延迟时间将决定你是否获胜，是否死亡，或者最后死亡。

虽然元宇宙不是一款快节奏的在线多人游戏，但是其社交特性和必要的重要性意味着它需要很少的延迟。轻微的面部动作对于人类对话非常重要——我们对轻微的错误和同步问题非常敏感，而社交产品也依赖于他们的普及。

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根据 诺基亚贝尔公司提供的数据，5 G的端到端延迟可以控制在10毫秒。在这个世界里，需要快速地传送大量的数据，需要依靠一个强大的通信系统。

受限于基站数量，5G实际传输速率或或者很难达到它的设计要求，根据日韩关于6 G网络技术的展望，预计6 G时延将减少到5 G的十分之一，传输速率将达到5 G的50倍，有望真正实现元宇宙低延迟的关键特征。

3.可靠性

在计算机网络中，可靠协议是一种通信协议，它通知发送者向预期接收者的数据传送是否成功。可靠性是保证的同义词，是国际电联和ATM论坛使用的术语。

一个可靠的协议通常会比不可靠的协议产生更多的开销，所以运行更缓慢，且较少扩展。在单播协议中，这样做一般不成问题，但是可靠的多播协议就成了问题。

因此，可靠度也是网络结构的重要组成部分。

参考文献：

1. 百度百科
2. 维基百科
3. 马修·鲍尔和雅各布·纳沃克《网络和元宇宙》