Co to jest opóźnienie?

Załóżmy, że kiedykolwiek grałeś w konkurencyjną grę wideo i wygrywałeś gry. W takim przypadku prawdopodobnie widziałeś, jak twój przeciwnik obwinia „lag” za przegraną. Lag to jedna z form opóźnienia. Chociaż technicznie nie jest to najbardziej autentyczna forma, ponieważ opóźnienie może mieć wiele definicji.

Opóźnienie jest miarą różnicy czasu między przyczyną a skutkiem. W prawdziwym świecie czas potrzebny strzałie na przemieszczenie się z łuku, z którego wystrzelono ją do celu, jest doskonałym przykładem opóźnienia. Innym sposobem na zdefiniowanie tego byłby czas podróży. Albo opóźnienie propagacji.

Ten diagram wyraźnie wyjaśnia różnicę między przepustowością, przepustowością i opóźnieniem.

Opóźnienia w sieciach komputerowych

W sieciach komputerowych głównie używany jest termin opóźnienie. Ma cztery podstawowe składniki w nietrywialnych sieciach. Są to opóźnienia transmisji, propagacji, przetwarzania i kolejkowania. Opóźnienie transmisji to czas między pierwszym bitem transmisji przesłanym do przewodu a ostatnim bitem tej transmisji.

Opóźnienie propagacji to czas, w którym dowolny bit danych ( zwykle pierwszy ) jest potrzebny do przebycia łącza z jednego końca na drugi. Opóźnienie przetwarzania to czas potrzebny urządzeniom odbiorczym na przetworzenie transmisji. Ogólnie decydując się na przekazanie go do następnego przeskoku w łańcuchu do prawdziwego miejsca docelowego. Opóźnienie w kolejce to czas, jaki transmisja spędzi w kolejce, czekając na powrót do następnego łącza.

W nowoczesnych urządzeniach komputerowych wszystkie te czasy są zazwyczaj bardzo krótkie, ponieważ urządzenia mogą wykonywać miliardy operacji na sekundę. Te nanosekundowe opóźnienia sumują się, szczególnie w przypadku transmisji, które muszą podróżować dalej. Typowe opóźnienie ruchu internetowego między Wielką Brytanią a Stanami Zjednoczonymi jest rzędu około 100 milisekund. Ktoś mieszkający w pobliżu serwera, z którym się komunikuje, może zauważyć opóźnienia rzędu dziesięciu, a nawet ośmiu milisekund. Jednak w Internecie jest to zazwyczaj najniższe opóźnienie, jakie można zaobserwować ze względu na ilość zaangażowanej infrastruktury. Sieci lokalne mogą widzieć opóźnienia poniżej milisekundy.

Inna forma opóźnienia

Rzeczywiste opóźnienie to po prostu czas między przyczyną a skutkiem. W przypadku sieci komputerowych przyczyną był przesyłany ruch sieciowy, a skutkiem jego odebranie i przetworzenie przez zamierzonego odbiorcę. Nie jest to szczególnie łatwe do zmierzenia; w przypadku systemów interaktywnych z udziałem człowieka nie opowiada całej historii.

Czas podróży w obie strony, czasami skracany do RTT, to czas potrzebny na wysłanie transmisji i otrzymanie odpowiedzi przez pierwotnego nadawcę. Ta wartość jest typową dwukrotnością rzeczywistego opóźnienia między dwoma urządzeniami, ponieważ sygnał musi odbyć podróż dwukrotnie, raz tam, raz z powrotem. Można zauważyć niewielkie różnice, ponieważ wybrana trasa może nie być identyczna. Niektóre opóźnienia składowe mogą być nieco inne podczas jednej podróży niż podczas drugiej.

Internauci, zwłaszcza gracze, określają ten czas podróży w obie strony jako „ping”. Ping to narzędzie sieciowe, które mierzy czas podróży w obie strony między nadawcą a odbiorcą. Wysyła prostą wiadomość, która generuje standardową odpowiedź „echo” od odbiorcy. Chociaż Ping to nazwa narzędzia, stało się ono również ogólnym terminem określającym ten typ pomiaru czasu w obie strony.

Chociaż czas podróży w obie strony lub ping może nie być prawdziwym opóźnieniem, jest to opóźnienie postrzegane przez użytkownika. Dzieje się tak dlatego, że właśnie wtedy użytkownik może po raz pierwszy zobaczyć rezultat swojego działania. Jest to szczególnie ważne w scenariuszach opartych na reakcjach, takich jak większość konkurencyjnych gier wideo. Gdzie ping 100 milisekund może być druzgocącą wadą. Inne czynności, takie jak przeglądanie stron internetowych, są znacznie mniej wrażliwe na ping. Nawet 500-milisekundowy ping byłby niewielką częścią czasu ładowania strony.

Przykład gier

„Przewaga Peekera” to przykład efektu opóźnienia w grach wideo. W strzelankach powszechną strategią obronną jest znalezienie miejsca z dobrą osłoną i dobrymi liniami widoczności, a następnie zaczajenie się na wroga. Chociaż może się wydawać, że obrońca ma dużą przewagę, ponieważ może się ukryć, mając jednocześnie dobre pole widzenia. Atakujący ma szereg opcji.

Niektóre mają charakter taktyczny, na przykład używanie przedmiotów użytkowych, takich jak huki błyskowe i zasłony dymne, aby uniemożliwić widoczność i sygnały dźwiękowe w celu odwrócenia uwagi obrońców. Nawet fałszywe ruchy, aby odciągnąć obrońców. Inną zaletą atakującego jest przewaga podglądacza, dzięki pingowi.

Ponieważ istnieje opóźnienie w obie strony do serwera gry iz powrotem do innych graczy, żaden ruch nie jest idealnie zsynchronizowany między komputerami graczy. Zamiast tego każdy ma okno możliwości, długość czasu podróży w obie strony. Gdzie mogą działać, ale inni gracze jeszcze tego nie widzą.

Zaletą Peekera jest koncepcja wykorzystania tego opóźnienia podczas zerkania zza rogu na pole widzenia, które prawdopodobnie znajduje się w posiadaniu obrońcy. Obrońca powinien mieć przewagę, bo już szuka we właściwym miejscu i może reagować na ruch. Atakujący musi sprawdzić wiele lokalizacji, aby znaleźć częściowo ukrytego lub nieobecnego obrońcę, a następnie wycelować i strzelić, jeśli to konieczne.

Atakujący może wyjść zza rogu, aby zyskać widoczność. Jednocześnie obrońca nie widzi, jak to robią, dopóki nie minie czas podróży w obie strony, ponieważ ich komputer nie otrzymał tych informacji. Osoba działająca ma przewagę, ponieważ czas podróży w obie strony opóźnia się, kiedy wróg może zacząć reagować na jej akcję.

Oś czasu „Przewaga Peekera” – Źródło: Riot

Wniosek

Latencja to opóźnienie między przyczyną a skutkiem. Technicznie rzecz biorąc, jest to opóźnienie rzeczywistego efektu. Oczekiwanie na zaobserwowany efekt jest często określane w sieciach komputerowych jako opóźnienie. Mimo to należy go raczej nazwać czasem podróży w obie strony. Opóźnienie połączenia zależy przede wszystkim od odległości między dwoma końcami. Jednak liczba pośrednich przeskoków ma również wpływ.