Oringinal URL: https://www.semaphore.com/95th-percentile-bandwidth-metering-explained-and-analyzed/
我们经常看到有些新客户不清楚什么是带宽的95峰值计费以及它的计算方式。虽然我们已经在一个文档里说明了它的计算方式，但是我觉得这个计费方式的应用如是此之广泛，有必要用更图形化的方式来解释一下。同时我会提供95峰值计费和其它计费方式的对比分析，以及到底为什么要采用这种方式。我们后续的文章可能会更技术一些，但是今天这个话题至少能提供一些有用的信息，可以回答一些常见问题。
简单的答案是95峰值计费是一种带宽用量计费方式。这种计费方式允许客户使用的带宽超过最低承诺（译注：保底带宽），同时可以覆盖运营商基础设施和带宽波动带来的可能额外成本。另外两种计费方式是按固定带宽计费或按数据流量计费；这两种计费方式在数据中心外更常见，并且要么不允许突发，要么会对突发流量收取高额惩罚性费用。
运营商每5分钟对用户端口传输的数据量采样一次，并用这个采样值来计算这5分钟的平均带宽（单位一般是Mbps，megabits per second，兆比特每秒）。在一个月的计费周期中，每个用户大约有8000个采样记录。这些数值接下来被排序，并用百分点来标记。如果第95个百分点所对应的值超过了这个用户的保底带宽承诺，那么这个值将作为该用户当月的计费带宽。用户的保底带宽承诺越高，每兆带宽的单价就越低。采用这种方式，用户可以购买一定量的带宽，同时在95峰值超过保底的时候，计费带宽不会有太剧烈的波动。对一个正常的商业用户流量，这种做法给用户提供了更好的服务，同时运营商也有能力充分利用其基础设施以满足客户需求。
这些听起来不错，但是如果没有一个月的数据摆在你面前，你很难明白这到底意味着什么。下面我将提供一些流量模式的样例数据，包括一个特别典型的例子和几个特殊的模式，用来解释95峰值是如何工作的，以及与其它非固定限速/固定限速方法的比较。
上图为一个商业用户的常见月流量图。周末的用量最小；工作日的流量经过平滑后在办公时间有相似的曲线。非高峰期的流量也很少，即使在工作日也是如此。绝大部分客户的流量都是这个模式。你可以看到在一天之中有短暂的突发，差不多是日流量曲线峰值的两倍。这些突发就是95峰值计费用来解决的问题。
上面的图表是同一个月的流量，排序后按百分点进行标记。第95个百分点大概是6Mbps左右，大约是最高点的60%。第95个百分点之后的带宽迅速增长，表明用户可以短时占用全部带宽而无需支付惩罚性费用。（要知道这是5分钟的采样，瞬时的突发可能会以100Mbs[以太网线速]持续数秒钟）。上面的曲线是一个非常典型的带宽分布。
在互联网中还有几种常见的带宽计费方法，每种方法都适用于特定的服务类型。接下来我简单的解释一下这些方法是怎么回事以及可能在哪些地方用到。
固定承诺速率保证端口永远可以提供你所购买的带宽，这和95峰值计费的保底带宽类似。像帧中继一类的传统时分复用电路使用这种方法，客户永远可以确保拥有资源。大部分使用有线宽带、DSL或者光纤宽带的用户对这种模式很熟悉。一个购买了7Mbps/3Mbps DSL线路的用户会确定拥有7Mbps的下行带宽和3Mbps的上行带宽（至少理论上如此），并且他的账单固定不变。但是他们也不允许超过这个承诺速率，这个上限是固定的，不允许突发。这种方式使得ISP可以严格控制网络的流入和流出流量。这在一个大规模宽带网络里面是必要的，因为一个特定的区域一般是超卖的而不是超供的。
根据采用的技术不同，这些固定速率要么是受协议或者线路本身限制，要么是通过流量整形或限速来实现。帧中继（虽然还有，但是越来越少见了）还允许有限的尽力而为方式的突发。一个帧中继线路可以有一个有保证的128kbps承诺速率，以及一个256kbps的峰值速率。这样在运营商网络还有空余带宽的时候，允许突发到承诺速率的2倍。通常情况下峰值速率不会超过承诺速率的2倍，并且经常只能在有限的时间内提供（要么是被运营商主动限制，要么是因为没有足够的剩余带宽）。
由于现在大部分运营商提供的都是以太网，这种模型带来了一些问题。以太网没有像上面提到的那些协议那样内建的2层限速能力。为了提供常用的速率限制，通常需要更昂贵的设备，管理起来也更加复杂。为了避免3层限速带来的额外成本和复杂性，运营商只能提供与以太网物理物理层能力相匹配的10Mbps，100Mbps，1Gbps或10Gbps服务。因为成本太高，大部分客户不愿意仅以这些选项购买带宽。
在按流量计费方式下，流量的统计与95峰值类似（译注：指每5分钟统计一次流量）。不同的是，ISP只是简单的记录在这个周期内的数据量，而不是计算一个平均值。这个流量值通常以megabytes(MB)或gigabytes(GB)表示。这种方式在带宽受限或者共享带宽的网络里比较常见。例如在移动数据网络里，由于频谱的限制，无法实现带宽的超供。网站托管服务和虚拟主机服务商也经常采用这种流量计费方式。因为一个网站可能实际使用的带宽很小，所以需要更细粒度的计费单位。另外这种计费方式对带宽波动允许有最大的自由。突发流量只会记录到账单里面，不会以任何方式被平滑。与95峰值计费方式相比，这是按流量计费方式最大的优势。
这种方式看起来像是一种可行计费方式。像95峰值计费那样每5分钟记录一次流量速率，然后按月算一下流量速率的平均值。这种方式当然会平滑掉流量峰值，但是运营商需要大量的带宽超供，甚至比现有的典型值还要高。据我所知，没有什么地方使用这种带宽计费方式。（原因我会在后面解释）
下面的图表展示了两个不太典型的使用模式以及它们对95峰值计费有何影响。我们用它们来分析一下为什么95峰值计费用于网间互联结算以及和其它计费方式的对比。
这种流量模式和通常的模式看起来非常类似，但是没有通常模式的每24小时波动，平均速率更为平坦。经过排序后的数据斜率更平缓，相比之下曲线下面的面积更大。最高的5个百分点是突发流量，在计费的时候会被移除掉。这个特殊的流量模式展示了95峰值计费相比按流量计费给客户带来的好处。
在这种流量模式下，你可以看到一些短暂的极高突发流量，而其它时候基本上没有什么数据流量。这种流量模式对网络带宽上限有一定要求，客户需要极高的带宽上限，但是并不经常使用。对于使用类似千兆以太网端口的这一类客户，大部分运营商会要求有保底带宽的承诺，而95峰值对于这种流量模式通常不起作用。这样运营商就有能力在服务客户高突发流量的同时，还能以可以接受的价格提供较高的带宽上限。
（译注：下面两个图表是模拟的数据，不是真实的数据。原网站这两张图贴错了，原图找不到了）
这种不常见的流量模式有多个长时间的线速突发（100Mbps），这样大部分峰值都在95峰值之下。这实际上和DSL类似是一个固定速率业务，如果客户每个月的流量都和这个月类似的话，那么购买100Mbps的固定承诺带宽是最划算的。
从上面的表格可以看出，除了最后一个模式，95峰值计费有效地平滑了峰值数据。另外，在所有4种情况里面，总数据量和95峰值的比例大致相同。正如预期的那样，对于突发性较强的流量，95峰值会更高，但这是合理的。但是如果你把平均速率计费和95峰值峰值计费相比较，对于流量相对稳定（曲线下的面积更大）的客户来说，平均流量速率与95峰值的比值会更高。这与期望的行为正好相反（译注：指应该对流量稳定的客户少收取费用）。
用这些数据，我们可以把95峰值计费与其它计费模型相比较。
-
允许突发到线速。带宽上限可以数倍于承诺速率
-
客户可以（一定程度上）按实际使用的带宽付费，而不是只能有一个固定值
-
运营商不需要按照承诺速率对以太网流量线速，这样就节约了硬件和管理的成本
-
对于一级、二级运营商网间结算、网间互联结算和用户线路结算，95峰值是行业标准
- 95峰值比固定限速波动性大，特别是如果某个月波动特别剧烈，账单可能有显著变化。（如果保底带宽设置得合适，可以一定程度上抵消账单波动）
-
95峰值比按流量计费波动性更小，因为实际上还是一种平均
-
运营商有保底带宽承诺，这样有利于他们更好的规划上游资源
-
当数据用量相同的情况下，波动性更大的客户收费更高，这体现了突发流量对网络的冲击更大，更难提前规划
-
对于一级、二级运营商网间结算、网间互联结算和用户线路结算，95峰值是行业标准
- 在大部分情况下95峰值需要为闲置带宽支付可观费用（虽然不比按固定承诺速率支付的多）
没有结论！我鼓励你得出自己的结论。 =)
我希望你对95峰值计费的计算方式有了更多了解，对各种流量模式在95峰值计费下的不同结果也更清楚了。
关于这几个不同模型之间的比较，我要指出的一点是当你比较这三种模型的时候，95峰值是另外两种方法的折衷。95峰值计费相比于固定带宽计费的很多优势实际上是相比于按流量计费的劣势，反过来说也一样。95峰值计费被设计用来在规模、成本和波动性之间找到平衡，既是为客户也是为运营商。我认为上面的数据表明它很好地达到了这个目的，当然没有哪个模型是完美的。