Kaj je računalniška zamuda in kako jo izmeriti

Zagotovo je veliko tistih, ki imajo internetno povezavo in še ne vedo, kaj je latenca ali bolje rečeno pojem latenca. Zamude so prisotne v vseh sestavnih delih računalniškega sistema in ne samo v internetnem omrežju. Tako bomo danes poskušali opredeliti, kaj je latenca in na katerih napravah je. Videli bomo tudi, kako ga lahko merimo glede na primere.

Kazalo vsebine

Pri računanju obstaja veliko število parametrov, ki jih je treba upoštevati pri pridobivanju določenih komponent. Eden od njih je ravno zamuda, čeprav nimamo izrecnega ukrepa v vseh primerih, ravno zato, ker je znano, da obstaja, in je lahko zelo podoben v vseh napravah, na primer na trdih diskih.

Po drugi strani imajo drugi te ukrepe in so tudi zelo pomembni, na primer usmerjevalnik, v nekaterih primerih, še posebej pomnilnik RAM. Brez dodatnega razmisleka poglejmo, kaj je latenca in kako jo lahko izmerimo na računalniku.

Zamuda, splošni pomen

Najprej bomo morali generično opredeliti koncept latencije, saj si na ta način lažje predstavljamo, kje lahko zamude obstajajo.

Zamude v računalniškem smislu je mogoče opredeliti kot čas, ki preteče med naročilom in odgovorom, ki se zgodi v določenem vrstnem redu. Torej, kot lahko domnevamo, se zamuda meri v enoti časa, natančneje v milisekundah ali mikrosekundah, saj bi bila druga previsoka mera, ki bi se uporabljala za mikroračunalniške sisteme.

Z zakasnitvijo merimo čas, ki ga čakamo od datuma, ko naročimo, dokler ne dobimo odgovora, ki ga pričakujemo, bodisi v obliki informacij v računalniku ali v gibanju ali zvoku v resničnem življenju.

Vsak računalniški element deluje prek električnih dražljajev, zato bi lahko rekli, da je čas, potreben za izvedbo vseh potrebnih električnih in logičnih stikal od začetka dejanja prek obrobne naprave, dokler računalnik ne izvede dejanja in prikazuje rezultate.

Internetna zamuda

Ko govorimo o zamudah pri računanju, večino časa mislimo na zamude internetne povezave. Medsebojna povezava med vozlišči v omrežju temelji na interakciji električnih signalov, ki potujejo skozi medij, bodisi fizični, kot so kabli ali po zraku, v obliki valov. Poleg tega je treba uporabiti vrsto protokolov, ki nam omogočajo, da enega medija združimo z drugim in na nek način vzpostavimo vrstni red v podatkih, ki jih pošiljamo in prejemamo.

Zakasnitev v omrežju meri vsoto izzivov, ki se pojavijo, odkar zahtevamo informacije (ali jih pošljemo) in oddaljeno vozlišče se odzove na nas. Z drugimi besedami, meri čas, ki traja, da podatkovni paket pride iz enega kraja v drugega. Tokrat se seveda meri tudi v milisekundah. Če imamo na primer zakasnitev 30 milisekund, bo to pomenilo, da bomo od svojega brskalnika poslali zahtevo, dokler ga strežnik ne prejme in nam nato odgovoril, kar želimo, da bo minilo čas 30 milisekund. Zdi se ga malo, a včasih ga opazimo veliko, bomo videli v kakšnih situacijah.

Ta izraz je dobro znan tudi po imenu Lag, zlasti v svetu video iger, vendar oba izraza izražata popolnoma enako.

Kaj vpliva na latenco

Ta ukrep je eden najpomembnejših in ki ga moramo pri svoji povezavi vedno upoštevati glede na to, kakšne vrste aplikacij bomo uporabljali. Na splošno imamo vrsto dejavnikov, ki vplivajo na zamudo:

Velikost paketa in protokoli, ki se uporabljajo

Če je prenosni paket majhen, ga bo lažje prenašati in potovati kot težak, saj ga ne bo treba ločevati in se mu nato pridružiti. V tem smislu vpliva tudi strojna oprema opreme, zato je z usmerjevalniki ali starimi omrežnimi karticami potreben več časa obdelave za izvedbo dejanja. To je še posebej pomembno pri računalnikih z nizko procesno zmogljivostjo.

Upoštevati moramo tudi protokole za prenos podatkov. Ti protokoli omogočajo, da zagotovimo, da paket prispe v dobrem stanju in po pravilni poti, od enega vozlišča do drugega, in vnese dodatne informacije o tem, kako naj se ravna, kakšno šifriranje nosi in druge pomembne vidike za njegovo identifikacijo in usmerjanje. Kot si lahko predstavljate, bo trajalo tudi črpanje vseh informacij, ki so znotraj teh paketov, in to pomeni zamudo.

V omrežjih obstaja veliko število prenosnih protokolov, najbolj znani pa so nedvomno TCP (Transmission Control Protocol) in IP (Internet Protocol) ter njihova kombinacija. Ti protokoli se uporabljajo za različne funkcije, predvsem za pravilno usmerjanje paketov (protokol IP) in za nadzor napak in za zagotovitev, da informacije pravilno prispejo (protokol TCP).

Fizični prenosni medij, latenca optičnih vlaken

Na enak način bo oddajanje prek fizičnega medija v večini primerov hitrejše kot to s pomočjo valov, čeprav je izvajanje frekvenc 5 GHz tovrstnim omrežjem zagotovilo večjo hitrost prenosa.

Trenutno je najhitrejši medij nedvomno vlaknasta optika, saj praktično ne vnaša latencije ali zamika v povezavo. Prenos podatkov prek fotoelektričnih impulzov je trenutno največji v pasovni širini in hitrosti preklopa.

Od števila komutacij, ki se morajo zgoditi do cilja.

Veliko bo imelo tudi skokov, ki jih mora paket opraviti, preden pride do cilja, ni enako imeti neposrednega kabla med enim vozliščem in drugim, kot da bi šli skozi 200 različnih vozlišč do prihoda. Vsak od njih bo izgubljal čas, medtem ko bo zadolžen za premik paketa z enega na druga vrata, upoštevati moramo, da paket nikoli ne pride neposredno do cilja, preden bo potoval skozi množico strežnikov, ki ga bodo morali obdelati, in celo dodati dodatne informacije, da ga posredujejo. do cilja. In morda je ta destinacija v Conchinchini in širše.

Na tej točki boste opazili, da se nismo preveč pogovarjali o pasovni širini povezave in ravno na to gledamo pri najemu internetnega ponudnika.

Razlika med pasovno širino in zakasnitvijo Kdaj je vsak pomemben?

Ko govorimo o pasovni širini povezave, govorimo o količini informacij, ki jih lahko prenašamo iz ene točke v drugo v enoti časa. Več pasovne širine imamo, več paketov lahko prenesemo hkrati. Merska enota je bitov na sekundo b / s, čeprav je trenutno skoraj vedno meritev v Megabitih na sekundo (Mb / s). Če govorimo o shranjevanju, bo to megabajtov na sekundo (MB / s), kjer je en bajt enakovreden 8 bitov.

Če gledamo, da delamo napako, govorimo o hitrosti interneta, ko govorimo o pasovni širini, in to bi moralo biti zamuda. Vendar smo vsi tega že navajeni in o tem ne dvomimo, zato bomo govorili o latenci sklicevanja nanjo in hitrosti do pasovne širine.

Zdaj moramo vedeti, kdaj naj razmislimo o obeh ukrepih, odvisno od tega, za kaj uporabljamo svojo povezavo.

Širina traku

Če želimo uporabiti svojo povezavo za prenos vsebine, ki se nahaja statično na strežniku (slike, videoposnetki, igre), bo pasovna širina nujna. Vseeno nam je, če povezava traja 10 sekund za vzpostavitev, pomembno je, da datoteka traja čim manj časa za prenos. Če datoteka zasede 1000 MB in imamo povezavo 100 MB / s, bo trajalo 10 sekund, da jo naložimo. Če imamo 200 MB / s povezave, bo to trajalo 5 sekund, enostavno.

Zamuda

Bistveno bo, ko bomo želeli uporabiti svojo povezavo za predvajanje vsebin v realnem času, kot je pretakanje ali igranje množičnih spletnih iger. Če se zavedamo, v tem primeru potrebujemo tisto, kar se pošlje in sprejme, da naredimo istočasno, brez zamrznitve slike in nalaganja polnilnikov. Ko igramo in vidimo, da se avatar igralca čarobno pojavlja in izginja in skače, to pomeni, da bodisi on ali mi imamo zaostanek ali visoko zamudo. Kar vidimo, tudi če se ta trenutek dogaja, vidimo samo bite brez kontinuitete, ker je čas, potreben za pošiljanje informacij naši skupini, precej daljši od tistega, kar se dejansko dogaja.

Če govorimo o FPS shooter igrah in imamo zelo veliko zakasnitev, ne bomo izvedeli, kdaj nas ubijejo, niti ne bomo vedeli natančnega položaja nasprotnika. Seveda bo pomembna pasovna širina, vendar ima latenca ključno vlogo.

Kako izmeriti zamudo naše povezave

Za merjenje zakasnitve naše povezave lahko uporabimo orodje, ki se v sistemu Windows uporablja že od njegove ustanovitve, imenovano Ping. Za njegovo uporabo bomo morali odpreti ukazno okno, odpreti začetni meni in vtipkati " CMD ". Odprlo se bo črno okno, kjer moramo postaviti naslednji ukaz:

ping

Na primer, če želimo videti zamudo med Professional Review in našo ekipo, bomo postavili " ping www.Profesionalreview.com ".

Pregledati moramo del " časa = XXms ", to bo naša zamuda. Poglejmo, kako vrsta povezave vpliva na latenco. Da bi to naredili, bomo na istem računalniku od daleč opazili razliko med žično povezavo in povezavo Wi-Fi na istem računalniku, tako da namesti lastni usmerjevalnik.

Vidimo, da je po kablu latenca praktično nič, manjša od 1 milisekunde, medtem ko po Wi-Fi-ju že uvajamo vrstni red 7 milisekund. Ravno zaradi tega igralci želijo vedno uporabiti fizično povezavo z omrežjem Wi-Fi. Teh 7 ms se bo pretvorilo v zamrznitev slik in kretenov, če jih dodamo v lastni zaostanek, ki ga bo postavila oddaljena povezava.

Obiščite našo vadnico za več informacij o ukazu ping in kako poznati zunanji IP

No, bolj ali manj nam bo postalo jasno, kakšne so latencije na internetu in kako bi jih morali upoštevati. Zdaj pa poglejmo, kje se največ pojavlja latenca.

Zamuda v RAM-u

Zagotovo bo to drugi najpomembnejši del, v katerem moramo upoštevati zakasnitve elementa naše opreme ali vsaj tistega, ki je v zadnjih letih pridobil večjo slavo z DDR3 in DDR4 RAM-om.

V primeru RAM-a je definicija nekoliko drugačna od tiste, ki smo jo razumeli v omrežjih. V tem primeru pride v poštev element, pomemben kot cikli ure, ki jih dela naš procesor (frekvenca). Vsekakor vedno govorimo o merilu ČASA in ne o nečem drugem.

Dejanska zakasnitev v RAM-u se imenuje CAS ali CL in ne presega števila ur, ki pretečejo, odkar CPU vloži zahtevo in ima RAM na voljo informacije. Merimo čas med prošnjo in odgovorom.

Obiščite ta obsežen članek, ki govori o zamudah RAM-a, če želite izvedeti vse o njem.

Latenca trdega diska

Druga naprava, pri kateri lahko najdemo velike zamude pri trdih diskih, zlasti tistih, ki temeljijo na mehanskih elementih. V tem primeru je zamuda prevedena v več različnih izrazih in osredotočena na posebne funkcije:

Čas dostopa

V bistvu je čas, ko je shranjevalna enota pripravljena za prenos podatkov. Trdi disk je sestavljen iz gramofonov, v katere se podatki fizično beležijo, zato mora te podatke brati mehanična glava, ki se premika pravokotno in pomete celotno površino diska.

Čas dostopa je čas, ki traja na trdem disku, da prebere našo zahtevo po informacijah in poišče mehansko glavo točno v valju in določenem sektorju, kjer je treba te podatke prebrati. Hkrati s tem se trdi disk vrti z veliko hitrostjo, zato bo moralo vreteno, ko se nahaja v sektorju, počakati, da ga steza doseže. Šele v tem času bodo informacije pripravljene za branje in posredovanje.

Čas dostopa lahko razdelimo na več funkcij, ki smo jih opisali v teh odstavkih:

Čas iskanja

Podatke natančno določa čas, ki je potreben, da se glava postavi na valj, sektor in gosenico. Čas iskanja se lahko med najhitrejšimi enotami, do 15 ms, giblje med 4 milisekundami. Najpogostejši za namizne trde diske je 9 ms.

V SSD pogonih ni mehanskih delov, zato je čas iskanja med 0, 08 in 0, 16 ms. Ogromno manj kot mehanskih.

Latencija vrtenja:

Ta koncept meri čas , ki traja, da vreteno doseže podatkovno sled zaradi lastnega vrtenja trdega diska. Trdi diski se nenehno vrtijo, zato se bo glava v določenih časovnih intervalih srečevala s presihajočimi sledovi podatkov. Višje kot je število vrtljajev (obratov), ​​hitrejši so podatki na določeni skladbi. Pri povprečnem trdem disku 7.200 RPM bomo dosegli zakasnitev 4, 17 ms.

Druge zamude, ki dodajo zamudo

Druge zamude, značilne za prenos informacij, vključujejo čas obdelave ukazov in čas stabilizacije vretena. Prvi bo čas, ki ga strojna oprema potrebuje za branje, obdelavo in prenos podatkov na vodilo, kar je običajno približno 0, 003 ms. Drugi čas je potreben, da se vreteno po premikanju ustali, ker bo mehanično, to bo trajalo približno 0, 1 ms.

Nato lahko času prenosa podatkov dodamo tudi druge čase, kot so naslednji:

• Sektorski čas: čas, ki ga potrebujete za potrditev sektorja trdega diska in njegov fizični in logični položaj. Čas skoka glave: čas, ki preteče med prehodom z ene glave na drugo za branje informacij. Ker moramo upoštevati, da imajo trdi diski dve glavi za vsako ploščo, ki jo imajo. Običajno je v 1 in 2 ms. Čas menjave valja: logično čas, ki preteče med spremembami iz enega valja v drugega. Običajno je to približno 2 ali 3 ms.

Kaj to pomeni? No, mehanski trdi disk je prekleto počasen v primerjavi s SSD-jem. Zato SSD diski bistveno povečajo zmogljivost katerega koli računalnika, tudi starejšega.

Zakasnitev brezžičnih mišk in slušalk

Prav tako ne moremo pozabiti na brezžične miši na področju latenc. Empirično smo že potrdili, da se latenca v radiofrekvenčnem mediju povečuje glede na fizične povezave in pri brezžičnih miših to ni izjema.

Brezžične miši delujejo večinoma, v frekvenčnem območju 2, 4 GHz, si lahko predstavljamo, da je to zelo hitro, še posebej, če je sprejemnik blizu, vendar ne bo imel nižjih zamud kot kabelska miška oz. tudi notranjih modelov v dosegu. Prav iz tega razloga ima večina igralnih mišov žično in brezžično povezavo, razen zelo vrhunskih modelov z visokimi stroški.

Točno enako se dogaja s slušalkami, vendar gre v tem konkretnem primeru za zvok, kjer imamo biološko že določeno zakasnitev, da reagiramo na zvoke, ki jih oddajajo v našem okolju. Zato bodo prednosti brezžične (dobre) in žične slušalke zelo podobne, v naših ušesih in za namen uporabe. Zato ne bo tako pomembna kot miška ali druga komponenta.

Sklep o zakasnitvi v našem računalniku

No, to so glavni ukrepi zamude, ki jih moramo upoštevati pri naši računalniški opremi. Brez dvoma bo zagotovo najpomembnejša internetna povezava, saj bomo tisto, ki jo bomo najbolj opazili pri vsakodnevni uporabi omrežja, še posebej, če se posvetimo igranju na spletu. In seveda tudi trdega diska, če je naš sistem nameščen na mehanskem.

V vseh drugih primerih praktično ne moremo veliko storiti za izboljšanje zmogljivosti komponent, saj je to lastnost, zlasti trdih diskov. Če smo kupili SSD, ki prihaja iz uporabe trdega diska, bomo zagotovo opazili, da je razlika v zmogljivosti neprimerna.

Če gre za naš RAM, če ste videli naš članek, ki mu je posebej namenjen, boste vedeli, kako ga lahko merimo, vendar lahko le malo storimo za njegovo izboljšanje, pravzaprav je za nas praktično neopazen, če upoštevamo visoke frekvence, na katerih moduli in vse delo na matični plošči. Poleg tega to pomanjkljivost predstavlja velika pogostost tistih, ki delajo.

Zamuda je nekaj, kar bo absolutno vedno del arhitekture računalnika ali katerega koli drugega elementa. Med zahtevo in izvedbo bo vedno minil čas, ne glede na uporabljeni medij in element. Sami in naši dražljaji smo največji vir LAG ali zamud.

Priporočamo tudi:

Se vam zdi, da so zamude v računalniku ali omrežju res pomembne? Pustite nam komentarje glede vašega mnenja o tej temi. Ali lahko pomislite na katero koli drugo sestavino, pri kateri bi bilo treba upoštevati zamude?