光在光纖中的速度約為真空光速的三分之二，每 100 公里路徑就帶來約 1 毫秒往返時間。看看你的 Ping 背後的物理下限。
你可以買更大的頻寬、更好的路由器、更快的方案，但到另一個大洲伺服器的 Ping 幾乎不會改變。這不是你的網路出了問題，而是物理定律：訊號穿越距離需要時間，任何升級都不可能讓它比光更快。下面用算術講清這個下限，說明為什麼真實 Ping 總是高於它，以及它對測速、VPN 和衛星意味著什麼。
重點摘要
- 光在玻璃光纖中比在真空中慢。 APNIC 網路部落格給出的光纖中光速約為 194,865 km/s，真空中為 299,792 km/s，大約是 c 的三分之二。
- 經驗法則（推導出的算術結果，並非實測值）： 單程光纖路徑每約 100 公里，往返時間約 1 毫秒。這只是最小值。
- 真實 Ping 一定高於下限。 纜線不走直線，路由會繞路，排隊會增加延遲，最後一哩也有自己的開銷。
- 只有距離決定下限。 頻寬、路由器品質和方案速度改變的是吞吐量，而不是光走完這段路所需的時間。
- 你可以拿自己的 Ping 對照下限： 用網路測速測一次，如果結果遠高於下限，問題出在路徑或排隊，而不是光速。
下限：光在光纖中的速度
光在真空中每秒走 299,792 公里，在玻璃中則更慢。APNIC 一篇討論衛星與光纖延遲的文章指出，光在玻璃或光纜中的速度約為 194,865 km/s，約為真空值的 65%，也就是 c 的「三分之二左右」。
這個數字可以直接換算成每公里的延遲。以約 194,865 km/s 計算，光每毫秒走約 195 公里，所以 1 公里單程約需 5 微秒。下面所有數字都由這一個數推導而來。
經驗法則：每 100 公里約 1 毫秒
Ping 測的是往返：封包送出去，回覆再回來，所以距離要走兩遍。
- 單程延遲 = 路徑長度 ÷ 每毫秒 194.9 公里。
- 往返時間（RTT）= 其 2 倍。
- 因此 100 公里路徑約產生 100 ÷ 194.9 × 2 ≈ 1.03 毫秒的 RTT。
套用幾組常見的大圓（直線）距離（均為近似值，真實纜線不會完全走直線）：
| 路線 | 直線距離 | 單程最小值 | 最小 RTT |
|---|---|---|---|
| 同一都會區 | 約 50 km | 約 0.3 ms | 約 0.5 ms |
| 倫敦到紐約 | 約 5,570 km | 約 29 ms | 約 57 ms |
| 倫敦到雪梨 | 約 17,000 km | 約 87 ms | 約 175 ms |
這些是由上面公式算出的下限，特意標示為推導算術：它們是物理允許的極限，不是任何特定業者實際提供的數值。如果有人說倫敦到紐約的 Ping 是 40 ms，那數據一定有問題，因為這麼長的光纖路徑下限約為 57 ms。
關於被量測對象的精確定義，可參閱 IETF 的 RFC 2681 往返延遲與 RFC 7679 單向延遲。MDN 的延遲詞條則提供瀏覽器端的觀點。
為什麼真實 Ping 高於下限
下限假設兩點之間只有一條筆直的光纖，別無其他。真實路徑會透過四種方式增加延遲：
- 纜線不是大圓。 光纖沿海岸線、鐵路走廊和海床鋪設，路徑比直線更長。
- 路由會繞路。 流量遵循商業與對等互連協議，而不是幾何關係；兩個鄰近城市之間的封包可能經由很遠的交換點。
- 排隊增加延遲。 每台路由器都會短暫暫存封包，而過大的緩衝區會讓它們等很久。鏈路繁忙時 Ping 如何遠高於閒置值，請見緩衝區膨脹。
- 最後一哩有自己的開銷。 Wi-Fi、有線電視、DSL 和行動無線電在封包進入光纖之前都會增加處理與排程時間。
依國家或業者給出「典型值」只會是猜測，所以更有用的習慣很簡單：先算出你所在距離的下限，再把實測 Ping 與下限之間的差距視為可以改善的部分。
衛星：另一種距離
地球靜止軌道衛星位於赤道上空約 36,000 公里（約 35,786 公里），訊號要上去再下來。APNIC 的文章計算得出：對於緯度 45°、與衛星同一子午線的地面站，訊號從地球到衛星再返回的時間約為 260 ms。這只是一次「上去再下來」，還沒算地面上任何一台路由器處理封包的時間。請求與回覆各要走一次這樣的跳躍，所以經地球靜止軌道鏈路的 Ping 起步就約為它的兩倍，超過半秒。低軌衛星星座飛得離地面近得多，物理下限也低得多，但規則相同：路徑長度除以訊號速度就是最小值。
這在實務上意味著什麼
- 選最近的測速伺服器。 遠處的測速伺服器量到的是距離，而不只是你的線路，所以同一條寬頻的延遲可能每次差別很大。參見測速如何選擇與量測與測速結果為何會變。
- 遠處的 VPN 出口自帶下限。 繞經 VPN 伺服器會讓兩個方向的路徑都變長，任何協議調校都消除不了。完整分析見 VPN 為什麼會拖慢網速。
- 延遲與頻寬相互獨立。 更快的方案不會縮短行程。兩者的關係見網速指標詳解，延遲的波動則是抖動。
- RTT 只能給出距離上限，給不出位置。 因為誰也突破不了下限，10 ms 的 Ping 代表對端距離不會超過約 1,000 公里光纖。排隊與繞路會讓實際距離比這個上限更近，所以延遲只能排除某些地點，無法精確定位。多數 IP 位置資料來自註冊機構與資料庫而非計時，它也有自己的誤差，請見 IP 地理定位有多準。
拿自己的 Ping 對照下限
BrowserInsight 的網路測速量測延遲的方式是：計時瀏覽器從測試端點取回一個極小回應所需的時間，並對多次請求取平均。該端點運行在 Cloudflare 的網路上，通常由離你較近的資料中心回應，所以個位數或十幾毫秒的結果主要反映的是你的最後一哩與本地網路。這本身就很有用：如果連這段近距離延遲都很高，問題出在 Wi-Fi、接取線路或繁忙的鏈路，而不是距離。
同一頁面還會量測到幾個大型網站的請求耗時。這些數字包含的不只是光速下限，因為每次都是瀏覽器發出的完整 HTTP 請求，而且該網站最近的伺服器可能很遠，但對照仍有價值：如果某個網站明顯比其他慢，代表到它的路徑很長或有繞路。多測幾次，再與你預估距離對應的下限比較；該工具只回報延遲，不顯示伺服器位置，所以距離需要你自己估算。
常見問題
更好的業者或光纖方案能降低到遠端伺服器的 Ping 嗎？ 只能降到下限為止。更好的路由、更少的排隊或有線連線可以縮小差距，但沒有什麼能超越「距離除以光纖中的光速」。
「每 100 公里 1 毫秒」是精確值嗎？ 不是。它由約 194,865 km/s 推導而來，四捨五入後約為 1.03 毫秒，忽略了設備延遲，並假設路徑與直線一樣短。
為什麼衛星 Ping 高得多？ 在地球靜止軌道鏈路上，訊號要往上走約 36,000 公里再往下走同樣的距離。在 APNIC 的範例中，單是這一次跳躍就約 260 ms，而 Ping 去程與回程各需一次，所以還沒算地面延遲就已超過半秒。
