什么是抖动？产生抖动的原因是什么

### 定义抖动

在网络通信环境中，抖动指的是数据包到达接收端的时间间隔的变化量。具体来说，即使发送端按照固定时间间隔发出的数据包，在传输过程中由于各种因素的影响，这些数据包可能会提前或延迟到达接收端，从而造成实际接收到的时间间隔不一致的现象[^3]。

### 导致抖动的原因

#### 1. 网络拥塞
当网络中的流量超过其承载能力时会发生拥塞现象。此时路由器和交换机等设备会暂时存储过多等待转发的数据包，形成队列。不同路径上的节点处理能力和当前负载差异可能导致同一源地址发往目的地址的数据包经历不同的排队延时，进而引起抖动增加。

#### 2. 路由变化
互联网是一个复杂的互连结构，数据从源头到目的地之间可能存在多条可选路由。如果中途发生了路由切换，则新旧两条线路间的物理距离、带宽等因素的不同也会使得后续数据包的传输时间和顺序发生变化，最终表现为抖动效应。

#### 3. 设备性能波动
沿途经过的各种中间件如防火墙、代理服务器等都可能成为潜在瓶颈所在。它们自身的运算资源分配情况（CPU占用率高低）、软件版本更新与否都会影响到对通过请求响应速度和服务质量保障水平，间接引发抖动问题的发生。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 模拟正常情况下与存在抖动情况下的数据包到达时间分布图
np.random.seed(0)
normal_arrival_times = np.linspace(0, 9, num=10) + np.random.normal(scale=0.1, size=(10,))
jittered_arrival_times = normal_arrival_times + np.random.uniform(-0.5, 0.5, size=(10,))

plt.figure(figsize=(8, 4))
plt.plot(normal_arrival_times, 'o-', label='Normal')
plt.plot(jittered_arrival_times, '*-', label='With Jitter')
plt.xlabel('Packet Index')
plt.ylabel('Arrival Time(s)')
plt.title('Comparison of Packet Arrival Times with and without Jitter')
plt.legend()
plt.show()