▷ Was ist Computerlatenz und wie wird sie gemessen?

Sicherlich viele von denen, die eine Internetverbindung haben und noch nicht wissen, was Latenz ist, oder vielmehr das Konzept der Latenz. Die Latenz ist in jeder einzelnen Komponente eines Computersystems vorhanden, nicht nur in einem Internet-Netzwerk. Deshalb werden wir heute versuchen zu definieren, wie spät die Latenz ist und auf welchen Geräten sie sich befindet. Wir werden auch sehen, wie wir es an welchen Fällen messen können.

Inhaltsverzeichnis

Bei der Berechnung gibt es eine Vielzahl von Parametern, die bei der Erfassung bestimmter Komponenten berücksichtigt werden müssen. Eine davon ist die genaue Latenz, obwohl wir nicht in allen Fällen ein explizites Maß haben, gerade weil bekannt ist, dass es existiert, und es kann auf allen Geräten, beispielsweise auf Festplatten, sehr ähnlich sein.

Auf der anderen Seite haben andere diese Maßnahmen, und sie sind auch sehr wichtig, zum Beispiel Router in einigen Fällen und insbesondere RAM-Speicher. Lassen Sie uns ohne weiteres sehen, was Latenz ist und wie wir sie auf unserem Computer messen können.

Latenz, allgemeine Bedeutung

Zunächst müssen wir das Konzept der Latenz allgemein definieren, da wir uns auf diese Weise besser vorstellen können, wo Latenz existieren kann.

In Bezug auf den Computer kann die Latenz als die Zeit definiert werden, die zwischen einer Bestellung und der Antwort auf diese bestimmte Bestellung vergeht. Wie wir also annehmen können, wird die Latenz in einer Zeiteinheit gemessen, insbesondere in Millisekunden oder Mikrosekunden, da die zweite Maßnahme zu hoch wäre, um auf Mikrocomputersysteme angewendet zu werden.

Mit der Latenz messen wir die Zeit, die wir von der Bestellung bis zum Erhalt der erwarteten Antwort warten, entweder in Form von Informationen auf einem Computer oder in Bewegung oder Ton im wirklichen Leben.

Jedes Computerelement arbeitet mit elektrischen Reizen. Wir können also sagen, dass es die Zeit ist, die erforderlich ist, um alle erforderlichen elektrischen und logischen Schalter vom Beginn der Aktion über ein Peripheriegerät auszuführen, bis der Computer die Aktion ausführt und zeigt die Ergebnisse.

Internet-Latenz

Wenn wir die meiste Zeit über Latenz beim Rechnen sprechen, beziehen wir uns auf die Latenz eines Internetverbindungsnetzwerks. Die Verbindung zwischen Knoten in einem Netzwerk basiert auf der Wechselwirkung elektrischer Signale, die sich in Form von Wellen durch ein Medium bewegen, entweder physikalisch wie Kabel oder auf dem Luftweg. Darüber hinaus ist es erforderlich, eine Reihe von Protokollen zu verwenden, mit denen wir ein Medium mit einem anderen kompatibel machen und in gewisser Weise eine Reihenfolge für die von uns gesendeten und empfangenen Informationen festlegen können.

Die Netzwerklatenz misst die Summe der Herausforderungen, die auftreten, seit wir Informationen anfordern (oder senden) und der Remote-Knoten auf uns antwortet. Mit anderen Worten, es misst die Zeit, die ein Datenpaket benötigt, um von einem Ort zum anderen zu gelangen. Diese Zeit wird natürlich auch in Millisekunden gemessen. Wenn wir beispielsweise eine Latenz von 30 Millisekunden haben, bedeutet dies, dass eine Zeit von 30 Millisekunden vergangen ist, da wir eine Anfrage von unserem Browser gesendet haben, bis der Server sie empfangen und uns mit dem gewünschten Ergebnis geantwortet hat. Es scheint wenig, aber manchmal bemerken wir es sehr, wir werden sehen, in welchen Situationen.

Dieser Begriff ist auch unter dem Namen Lag bekannt, insbesondere in der Welt der Videospiele, aber beide Begriffe drücken genau das gleiche aus.

Was beeinflusst die Latenz?

Diese Maßnahme ist eine der wichtigsten und muss in unserem Zusammenhang immer berücksichtigt werden, je nachdem, welche Art von Anwendungen wir verwenden werden. Im Allgemeinen haben wir eine Reihe von Faktoren, die die Latenz beeinflussen:

Die Paketgröße und die verwendeten Protokolle

Wenn das Übertragungspaket klein ist, ist es einfacher zu senden und zu reisen als ein schweres, da es nicht aufgeteilt und dann verbunden werden muss. In diesem Sinne beeinflusst die Hardware des Geräts auch, warum bei Routern oder alten Netzwerkkarten mehr Verarbeitungszeit benötigt wird, um eine Aktion auszuführen. Dies ist besonders wichtig bei Computern mit geringer Verarbeitungskapazität.

Wir müssen auch die Datenübertragungsprotokolle berücksichtigen. Mit diesen Protokollen können wir sicherstellen, dass ein Paket in gutem Zustand und auf dem richtigen Weg von einem Knoten zum anderen ankommt, und zusätzliche Informationen darüber bereitstellen, wie es behandelt werden soll, welche Art von Verschlüsselung es enthält und andere wichtige Aspekte für seine Identifizierung und Weiterleitung. Wie Sie sich vorstellen können, dauert das Extrahieren aller Informationen in diesen Paketen ebenfalls einige Zeit, was sich in einer Latenz niederschlägt.

Es gibt eine große Anzahl von Übertragungsprotokollen in Netzwerken, aber die bekanntesten sind zweifellos TCP (Transmission Control Protocol) und IP (Internet Protocol) und deren Kombination. Diese Protokolle werden für verschiedene Funktionen verwendet, hauptsächlich für das korrekte Weiterleiten von Paketen (IP-Protokoll) und zur Fehlerkontrolle und um sicherzustellen, dass die Informationen korrekt ankommen (TCP-Protokoll).

Das physikalische Übertragungsmedium, Glasfaserlatenz

Auf die gleiche Weise ist das Senden über ein physikalisches Medium in den meisten Fällen schneller als das Senden mittels Wellen, obwohl die Implementierung der 5-GHz-Frequenzen dieser Art von Netzwerken eine höhere Übertragungsgeschwindigkeit verliehen hat.

Das derzeit schnellste Medium ist zweifellos die Glasfaser, da es praktisch keine Latenz oder Verzögerung in der Verbindung verursacht. Die Datenübertragung durch fotoelektrische Impulse ist derzeit die mit der höchsten Kapazität, sowohl in Bezug auf die Bandbreite als auch in Bezug auf die Schaltgeschwindigkeit.

Von der Anzahl der Kommutierungen, die bis zum Erreichen des Ziels erfolgen müssen.

Es wird auch viel mit den Sprüngen zu tun haben, die das Paket ausführen muss, bevor es das Ziel erreicht. Es ist nicht dasselbe, ein direktes Kabel zwischen einem Knoten und einem anderen zu haben, als 200 verschiedene Knoten bis zum Eintreffen zu durchlaufen. Jeder von ihnen wird Zeit verschwenden, während er für das Verschieben des Pakets von einer Tür zur anderen verantwortlich ist. Wir müssen berücksichtigen, dass ein Paket niemals direkt das Ziel erreicht, bevor es eine Vielzahl von Servern durchläuft, die es verarbeiten müssen, und sogar zusätzliche Informationen hinzufügen, um es weiterzuleiten. zum Ziel. Und vielleicht ist dieses Ziel in Conchinchina und darüber hinaus.

An diesem Punkt werden Sie bemerkt haben, dass wir nicht zu viel über die Bandbreite einer Verbindung gesprochen haben, und genau das sehen wir uns bei der Einstellung eines Internetproviders am meisten an.

Unterschied zwischen Bandbreite und Latenz Wann ist jeder wichtig?

Wenn wir über die Bandbreite einer Verbindung sprechen, beziehen wir uns auf die Menge an Informationen, die wir pro Zeiteinheit von einem Punkt zum anderen übertragen können. Je mehr Bandbreite wir haben, desto mehr Pakete können wir gleichzeitig herunterladen. Die Maßeinheit ist die von Bits pro Sekunde b / s, obwohl die Messung derzeit fast immer die von Megabits pro Sekunde (Mb / s) ist. Wenn wir von Speicher sprechen, sind es Megabyte pro Sekunde (MB / s), wobei ein Byte 8 Bit entspricht.

Wenn wir einen Fehler machen, sprechen wir über die Internetgeschwindigkeit, wenn wir über die Bandbreite sprechen, und dies sollte die Latenz sein. Wir sind jedoch alle daran gewöhnt, und wir haben keine Zweifel daran. Wir werden daher über die Latenz sprechen, um darauf Bezug zu nehmen, und über die Geschwindigkeit, um auf die Bandbreite Bezug zu nehmen.

Jetzt müssen wir wissen, wann wir beide Maßnahmen in Betracht ziehen sollten, je nachdem, wofür wir unsere Verbindung verwenden.

Bandbreite

Wenn wir unsere Verbindung verwenden möchten, um statisch auf einem Server befindliche Inhalte (Bilder, Videos, Spiele) herunterzuladen, ist Bandbreite unerlässlich. Es ist uns egal, ob der Verbindungsaufbau 10 Sekunden dauert. Wichtig ist, dass das Herunterladen der Datei so wenig Zeit wie möglich benötigt. Wenn eine Datei 1000 MB belegt und wir eine Verbindung von 100 MB / s haben, dauert das Herunterladen 10 Sekunden. Wenn wir eine Verbindung mit 200 MB / s haben, dauert es einfach 5 Sekunden.

Latenz

Es ist wichtig, wenn wir unsere Verbindung nutzen möchten, um Inhalte in Echtzeit abzuspielen, z. B. Streaming, oder um massive Online-Spiele zu spielen. Wenn wir es erkennen, müssen wir in diesem Fall das, was gesendet und empfangen wird, gleichzeitig ausführen, ohne dass Bilder einfrieren und Puffer laden. Wenn wir spielen und sehen, dass ein Spieler-Avatar auf magische Weise erscheint und verschwindet und springt, bedeutet dies, dass entweder er oder wir eine Verzögerung oder eine hohe Latenz haben. Was wir sehen, selbst wenn es in diesem Moment stattfindet, sehen wir nur Teile ohne Kontinuität, da die Zeit, die benötigt wird, um die Informationen an unser Team zu senden, viel länger ist als das, was tatsächlich passiert.

Wenn wir über FPS-Shooter-Spiele sprechen und eine sehr hohe Latenz haben, werden wir weder herausfinden, wann sie uns töten, noch die genaue Position eines Gegners kennen. Natürlich wird die Bandbreite wichtig sein, aber die Latenz spielt eine Schlüsselrolle.

So messen Sie die Latenz unserer Verbindung

Um die Latenz unserer Verbindung zu messen, können wir ein Tool verwenden, das seit seiner Einführung in Windows implementiert wurde und Ping heißt. Um es zu benutzen, müssen wir ein Befehlsfenster öffnen, zum Startmenü gehen und " CMD " eingeben. Ein schwarzes Fenster öffnet sich, in dem wir den folgenden Befehl eingeben müssen:

ping

Wenn wir beispielsweise die Latenz zwischen Professional Review und unserem Team sehen möchten, setzen wir " ping www.Profesionalreview.com ".

Wir müssen uns den Teil von " Zeit = XXms " ansehen, das wird unsere Latenz sein. Mal sehen, wie sich der Verbindungstyp auf die Latenz auswirkt. Um dies zu tun, werden wir den Unterschied zwischen einer Kabelverbindung und einer Wi-Fi-Verbindung aus der Ferne auf demselben Computer erkennen, indem wir unseren eigenen Router anpingen.

Wir sehen, dass per Kabel die Latenz praktisch gleich Null ist, weniger als 1 Millisekunde, während wir über WLAN bereits die Größenordnung von 7 Millisekunden einführen. Genau aus diesem Grund möchten Gamer immer eine physische Verbindung zu einem Wi-Fi herstellen. Diese 7 ms führen zu einem Einfrieren von Bildern und Rucken, wenn wir sie zu der eigenen Verzögerung hinzufügen, die die Remoteverbindung verursacht.

In unserem Tutorial finden Sie weitere Informationen zum Befehl ping und zum Erkennen der externen IP

Nun, es wird uns mehr oder weniger klar geworden sein, welche Latenz im Internet herrscht und wie wir sie berücksichtigen sollten. Nun wollen wir sehen, wo die Latenz am meisten auftritt.

Latenz im RAM

Dies wird sicherlich der zweitwichtigste Abschnitt sein, in dem wir die Latenz eines Elements unserer Ausrüstung berücksichtigen müssen, oder zumindest desjenigen, der in den letzten Jahren mit DDR3- und DDR4-RAM an Bekanntheit gewonnen hat.

Im Fall von RAM unterscheidet sich die Definition ein wenig von dem, was wir in Netzwerken verstanden haben. In diesem Fall kommt ein Element ins Spiel, das so wichtig ist wie die Taktzyklen, mit denen unser Prozessor arbeitet (Frequenz). In jedem Fall sprechen wir immer über ein Maß an ZEIT und nicht über etwas anderes.

Die tatsächliche Latenz im RAM wird als CAS oder CL bezeichnet und ist nichts anderes als die Anzahl der Taktzyklen, die vergehen, seit eine Anforderung von der CPU gestellt wird und der RAM über die verfügbaren Informationen verfügt. Wir messen die Zeit zwischen der Anfrage und der Antwort.

Besuchen Sie diesen umfassenden Artikel über die RAM-Latenz, um alles darüber zu erfahren.

Festplattenlatenz

Ein weiteres Gerät, bei dem Latenzzeiten von großer Bedeutung sind, sind Festplatten, insbesondere solche, die auf mechanischen Elementen basieren. In diesem Fall wird die Latenz in verschiedene Begriffe übersetzt und konzentriert sich auf bestimmte Funktionen:

Zugriffszeit

Grundsätzlich ist es die Zeit, die die Speichereinheit benötigt, um bereit zu sein, die Daten zu übertragen. Eine Festplatte besteht aus Plattenspielern, auf denen die Daten physisch aufgezeichnet werden. Diese Daten müssen wiederum von einem mechanischen Kopf gelesen werden, der sich senkrecht über die gesamte Oberfläche der Festplatte bewegt.

Die Zugriffszeit ist die Zeit, die die Festplatte benötigt, um unsere Informationsanfrage zu lesen und den mechanischen Kopf genau in dem Zylinder und dem spezifischen Sektor zu lokalisieren, in dem diese Informationen gelesen werden sollen. Gleichzeitig dreht sich die Festplatte mit hoher Geschwindigkeit, sodass die Spindel, sobald sie sich im Sektor befindet, warten muss, bis die Spur sie erreicht. Erst zu diesem Zeitpunkt werden die Informationen zum Lesen und Übertragen vorbereitet.

Die Zugriffszeit kann in mehrere Funktionen unterteilt werden, die wir in diesen Absätzen beschrieben haben:

Suchzeit

Es ist genau die Zeit, die der Kopf benötigt, um auf dem Zylinder, dem Sektor und der Spur platziert zu werden, die die Daten enthalten. Diese Suchzeit kann zwischen 4 Millisekunden für die schnellsten Einheiten bis zu 15 ms variieren. Die häufigste für Desktop-Festplatten ist 9 ms.

In SSD-Laufwerken gibt es keine mechanischen Teile, sodass die Suchzeit zwischen 0, 08 und 0, 16 ms liegt. Sehr viel weniger als mechanische.

Rotationslatenz:

Dieses Konzept misst die Zeit , die die Spindel aufgrund der eigenen Drehung der Festplatte benötigt, um die Datenspur zu erreichen. Die Festplatten drehen sich kontinuierlich, sodass der Kopf für bestimmte Zeitintervalle auf intermittierende Datenspuren stößt. Je höher die Anzahl der Umdrehungen (Umdrehungen) ist, desto schneller kann auf die Daten auf einer bestimmten Spur zugegriffen werden. Für eine durchschnittliche Festplatte von 7.200 U / min erhalten wir eine Latenz von 4, 17 ms.

Andere Verzögerungen, die die Latenz erhöhen

Andere für die Informationsübertragung typische Verzögerungen umfassen die Befehlsverarbeitungszeit und die Spindelstabilisierungszeit. Die erste ist die Zeit, die die Hardware benötigt, um die Daten zu lesen, zu verarbeiten und an den Bus zu übertragen. Dies beträgt normalerweise etwa 0, 003 ms. Die zweite ist die Zeit, die die Spindel benötigt, um sich nach dem Bewegen zu stabilisieren, da sie mechanisch ist. Dies dauert eine bestimmte Zeit von etwa 0, 1 ms.

Dann können wir der Datenübertragungszeit auch andere Zeiten hinzufügen, wie zum Beispiel die folgenden:

• Sektorzeit: Zeit, die benötigt wird, um den Sektor der Festplatte zu validieren und physisch und logisch zu lokalisieren. Kopfsprungzeit: Zeit, die zwischen dem Wechsel von einem Kopf zum anderen zum Lesen der Informationen vergeht. Da müssen wir bedenken, dass Festplatten zwei Köpfe für jede Platte haben, die sie haben. Es ist normalerweise in 1 und 2 ms. Zylinderwechselzeit: Logischerweise die Zeit, die zwischen den Änderungen von einem Zylinder zum anderen vergeht. Dies ist normalerweise ungefähr 2 oder 3 ms.

Was bedeutet das? Nun, eine mechanische Festplatte ist im Vergleich zu einer SSD verdammt langsam. Aus diesem Grund steigern SSDs die Leistung jedes Computers, auch älterer Computer, erheblich.

Latenz in drahtlosen Mäusen und Headsets

Wir können auch drahtlose Mäuse im Bereich der Latenz nicht vergessen. Wir haben bereits empirisch bestätigt, dass die Latenz in einem Hochfrequenzmedium in Bezug auf physikalische Verbindungen zunimmt, und dies ist keine Ausnahme bei drahtlosen Mäusen.

Drahtlose Mäuse arbeiten meistens in einem Frequenzbereich von 2, 4 GHz. Wir können uns vorstellen, dass dies sehr schnell ist, insbesondere wenn der Empfänger in der Nähe ist, aber keine geringere Latenz als eine Kabelmaus hat. auch von Innenmodellen in Reichweite. Genau aus diesem Grund verfügen die meisten Gaming-Mäuse über kabelgebundene und nicht kabellose Verbindungen, mit Ausnahme von High-End-Modellen mit hohen Kosten.

Genau das gleiche passiert mit Kopfhörern. In diesem speziellen Fall handelt es sich jedoch um Schall, bei dem wir biologisch bereits eine gewisse Latenz haben, um auf die in unserer Umgebung erzeugten Geräusche zu reagieren. Aus diesem Grund sind die Vorteile eines drahtlosen (guten) und eines kabelgebundenen Headsets in unseren Ohren und zum Zweck der Verwendung sehr ähnlich. Es ist daher nicht so wichtig wie eine Maus oder eine andere Komponente.

Schlussfolgerung zur Latenz in unserem Computer

Nun, dies sind die wichtigsten Latenzmaße, die wir in unserer Computerausrüstung berücksichtigen müssen. Ohne Zweifel wird das Wichtigste sicherlich das der Internetverbindung sein, da es das ist, was wir bei unserer täglichen Nutzung des Netzwerks am meisten bemerken werden, insbesondere wenn wir uns dem Online-Spielen widmen. Und natürlich auch die einer Festplatte, wenn unser System auf einer mechanischen installiert ist.

In allen anderen Fällen können wir praktisch nicht viel tun, um die Leistung der Komponenten zu verbessern, da dies ein inhärentes Merkmal dieser Komponenten ist, insbesondere der Festplatten. Wenn wir eine SSD gekauft haben, die von einer Festplatte stammt, werden wir sicherlich feststellen, dass der Leistungsunterschied miserabel ist.

Wenn Sie im Fall von RAM unseren Artikel speziell dazu gesehen haben, wissen Sie, wie wir ihn messen können, aber wir können wenig tun, um ihn zu verbessern. Tatsächlich ist er für uns angesichts der hohen Frequenzen, bei denen er auftritt, praktisch nicht wahrnehmbar Module und alle Motherboard-Arbeit. Darüber hinaus wird dieser Mangel durch die hohe Häufigkeit der Beschäftigten ausgeglichen.

Latenz ist etwas, das absolut immer Teil der Architektur eines Computers oder eines anderen Elements sein wird. Es wird immer eine Zeitspanne zwischen einer Anforderung und einer Ausführung liegen, unabhängig vom verwendeten Medium und dem verbundenen Element. Wir selbst und unsere Reize sind die größte Quelle für LAG oder Latenz.

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Denken Sie, dass Latenz auf einem Computer oder in einem Netzwerk wirklich wichtig ist? Hinterlassen Sie uns Kommentare zu Ihrer Meinung zu diesem Thema. Können Sie sich eine andere Komponente vorstellen, bei der die Latenz berücksichtigt werden sollte?