Was ist Latenz?

Angenommen, Sie haben jemals ein kompetitives Videospiel gespielt und Spiele gewonnen. In diesem Fall haben Sie wahrscheinlich gesehen, wie Ihr Gegner „Lag“ für seinen Verlust verantwortlich gemacht hat. Lag ist eine Form der Latenz. Obwohl es technisch gesehen nicht die authentischste Form ist, da Latenz mehrere Definitionen haben kann.

Die Latenz ist ein Maß für die Zeitdifferenz zwischen Ursache und Wirkung. In der realen Welt ist die Zeit, die ein Pfeil benötigt, um von dem Bogen, der ihn abgefeuert hat, zu seinem Ziel zu fliegen, ein hervorragendes Beispiel für Latenz. Eine andere Möglichkeit, es zu definieren, wäre die Reisezeit. Oder die Laufzeitverzögerung.

Dieses Diagramm erklärt deutlich den Unterschied zwischen Bandbreite, Durchsatz und Latenz.

Latenz in Computernetzwerken

In Computernetzwerken wird der Begriff Latenz hauptsächlich verwendet. Es hat vier Hauptkomponenten in nicht-trivialen Netzwerken. Dies sind Übertragungs-, Ausbreitungs-, Verarbeitungs- und Warteschlangenverzögerungen. Die Übertragungsverzögerung ist die Zeit zwischen dem ersten Bit einer Übertragung auf der Leitung und dem letzten Bit dieser Übertragung.

Die Ausbreitungsverzögerung ist die Zeitspanne, die ein Datenbit ( normalerweise das erste ) benötigt, das die Übertragung benötigt, um die Leitung von einem Ende zum anderen hinunterzulaufen. Die Verarbeitungsverzögerung ist die Zeit, die die empfangenden Geräte benötigen, um die Übertragung zu verarbeiten. Im Allgemeinen die Entscheidung, es an den nächsten Hop in der Kette zum wahren Ziel weiterzugeben. Die Warteschlangenverzögerung ist die Zeit, die die Übertragung in der Warteschlange verbringt und darauf wartet, wieder auf die nächste Leitung gestellt zu werden.

In modernen Computergeräten sind all diese Zeiten typischerweise sehr kurz, da Geräte Milliarden von Operationen pro Sekunde ausführen können. Diese Nanosekunden-Verzögerungen summieren sich, besonders bei Übertragungen, die weiter reisen müssen. Die typische Latenz des Internetverkehrs zwischen Großbritannien und den USA liegt in der Größenordnung von etwa 100 Millisekunden. Jemand, der in der Nähe des Servers lebt, mit dem er kommuniziert, kann Latenzen von nur zehn oder sogar acht Millisekunden feststellen. Über das Internet ist dies jedoch normalerweise die niedrigste Latenz, die Sie aufgrund der Menge an Infrastruktur sehen können. Lokale Netzwerke können Latenzen von weniger als einer Millisekunde feststellen.

Die andere Form der Latenz

Tatsächliche Latenz ist einfach die Zeit zwischen Ursache und Wirkung. Bei Computernetzwerken war die Ursache der übertragene Netzwerkverkehr und die Auswirkung der Empfang und die Verarbeitung durch den vorgesehenen Empfänger. Das ist nicht besonders einfach zu messen; für interaktive Systeme mit einem beteiligten Menschen erzählt es nicht die ganze Geschichte.

Round Trip Time, manchmal mit RTT abgekürzt, ist die Zeit, die es dauert, bis eine Übertragung gesendet und die Antwort vom ursprünglichen Absender empfangen wird. Dieser Wert ist typischerweise doppelt so hoch wie die tatsächliche Latenz zwischen den beiden Geräten, da das Signal den Weg zweimal zurücklegen muss, einmal hin, einmal zurück. Geringfügige Abweichungen sind zu sehen, da die eingeschlagene Route möglicherweise nicht identisch ist. Einige Komponentenverzögerungen können auf einer Fahrt etwas anders sein als auf der anderen.

Internetnutzer, insbesondere Gamer, bezeichnen diese Umlaufzeit als „Ping“. Ein Ping ist ein Netzwerktool, das die Umlaufzeit zwischen dem Sender und einem Empfänger misst. Es sendet eine einfache Nachricht, die eine standardmäßige „Echo“-Antwort des Empfängers erzeugt. Ping ist zwar der Name des Tools, aber es ist auch der allgemeine Begriff für diese Art der Rundreisezeitmessung geworden.

Während die Roundtrip-Zeit oder der Ping möglicherweise nicht die tatsächliche Latenz ist, handelt es sich um die wahrgenommene Latenz des Benutzers. Dies liegt daran, dass der Benutzer das Ergebnis seiner Aktion zum ersten Mal sehen kann. Dies ist besonders wichtig in reaktionsbasierten Szenarien wie den meisten kompetitiven Videospielen. Wobei ein Ping von 100 Millisekunden ein verheerender Nachteil sein kann. Andere Aktivitäten wie das Surfen im Internet sind viel weniger empfindlich gegenüber Ping. Selbst ein 500-Millisekunden-Ping wäre ein kleiner Teil der Ladezeit einer Seite.

Ein Gaming-Beispiel

„Peeker's Advantage“ ist ein Beispiel für den Latenzeffekt von Videospielen. In Shooter-Spielen besteht eine übliche Verteidigungsstrategie darin, einen Ort mit guter Deckung und guten Sichtlinien zu finden und dann auf einen Feind zu warten. Es mag zwar so aussehen, als hätte der Verteidiger einen großen Vorteil, weil er sich verstecken kann und gleichzeitig eine gute Sichtlinie hat. Der Angreifer hat eine Reihe von Optionen.

Einige sind taktisch, wie die Verwendung von Gebrauchsgegenständen wie Blendgranaten und Rauchschutz, um die Sicht zu verweigern, und Audiohinweisen, um Verteidiger abzulenken. Sogar gefälschte Bewegungen, um die Verteidiger wegzulocken. Der andere Vorteil des Angreifers ist der Vorteil des Spähers dank Ping.

Da es eine Roundtrip-Verzögerung zum Spielserver und zurück zu den anderen Spielern gibt, ist keine Bewegung zwischen den Spielercomputern perfekt synchronisiert. Stattdessen hat jeder ein Zeitfenster, die Länge der Hin- und Rückfahrt. Wo sie agieren können, aber die anderen Spieler noch nicht sehen können.

Peekers Vorteil ist das Konzept, diese Verzögerung zu nutzen, wenn man um eine Ecke in eine Sichtlinie späht, die wahrscheinlich von einem Verteidiger gehalten wird. Der Verteidiger sollte im Vorteil sein, da er bereits an der richtigen Stelle sucht und auf Bewegungen reagieren kann. Der Angreifer muss mehrere Orte auf einen möglicherweise teilweise verborgenen oder nicht anwesenden Verteidiger überprüfen, dann zielen und gegebenenfalls schießen.

Der Angreifer kann um die Ecke treten, um sich Sicht zu verschaffen. Gleichzeitig kann der Verteidiger dies nicht sehen, bis die Rundreisezeit abgelaufen ist, da sein Computer diese Informationen nicht erhalten hat. Die handelnde Person hat den Vorteil, dass die Hin- und Rückfahrt verzögert wird, wenn der Feind anfangen kann, auf ihre Aktion zu reagieren.

„Peeker's Advantage“-Zeitleiste – Bildnachweis: Riot

Abschluss

Latenz ist die Verzögerung zwischen Ursache und Wirkung. Technisch gesehen ist es die Verzögerung bis zum eigentlichen Effekt. Das Warten bis zum wahrgenommenen Effekt wird in der Computervernetzung oft als Latenz bezeichnet. Dennoch sollte es angemessener Round-Trip-Zeit genannt werden. Die Latenz einer Verbindung hängt in erster Linie von der Entfernung zwischen beiden Enden ab. Allerdings wirkt sich auch die Anzahl der Zwischensprünge aus.