Latenz ist ein Maß der Verzögerung, die in einem System erfahren ist, dessen genaue Definition vom System und die Zeit abhängt, die wird misst. Latenz kann verschiedene Bedeutung in verschiedenen Zusammenhängen haben.

Nachrichtenlatenz

Paketvermittlungsnetze

Die Latenz in einem Paketvermittlungsnetz wird irgendein Einweg-(die Zeit von der Quelle gemessen, die ein Paket an den Bestimmungsort sendet, der es erhält), oder Hin- und Rückfahrt (die Einweglatenz von der Quelle zum Bestimmungsort plus die Einweglatenz vom Bestimmungsort zurück zur Quelle). Rückfahrlatenz wird öfter angesetzt, weil sie von einem einzelnen Punkt gemessen werden kann. Bemerken Sie, dass Latenz der Hin- und Rückfahrt die Zeitdauer ausschließt, dass ein Bestimmungsort-System Verarbeitung des Pakets ausgibt. Viele Softwareplattformen stellen einen Dienst genannt Schwirren zur Verfügung, das verwendet werden kann, um Rückfahrlatenz zu messen. Schwirren führt keine Paket-Verarbeitung durch; es sendet bloß eine Antwort zurück, wenn es ein Paket erhält (d. h. nicht leistet), so ist es eine relativ genaue Weise, Latenz zu messen.

Wo Präzision wichtige Einweglatenz für eine Verbindung ist, kann als die Zeit vom Anfang der Paket-Übertragung zum Anfang des Paket-Empfangs strenger definiert werden.

Jedoch, in einem nichttrivialen Netz, wird ein typisches Paket über viele Verbindungen über viele Tore nachgeschickt, von denen jedes nicht beginnen wird, das Paket nachzuschicken, bis es völlig erhalten worden ist. In solch einem Netz ist die minimale Latenz die Summe der minimalen Latenz jeder Verbindung plus die Übertragungsverzögerung jeder Verbindung außer der endgültigen plus die Versandlatenz jedes Tores. In der Praxis wird diese minimale Latenz weiter durch das Schlangestehen und die Verarbeitung von Verzögerungen vermehrt. Schlange stehende Verzögerung kommt vor, wenn ein Tor vielfache Pakete von verschiedenen Quellen erhält, die zu demselben Bestimmungsort gehen. Da normalerweise nur ein Paket auf einmal übersandt werden kann, müssen einige der Pakete nach der Übertragung Schlange stehen, zusätzliche Verzögerung übernehmend. In einer Prozession gehende Verzögerungen werden übernommen, während ein Tor bestimmt, was man mit einem kürzlich erhaltenen Paket tut. Ein neues und auftauchendes Verhalten genannt Bufferbloat kann auch vergrößerte Latenz verursachen, die eine Größenordnung oder mehr ist. Die Kombination von Fortpflanzung, Anordnung, Schlangestehen und Verarbeitung von Verzögerungen erzeugt häufig ein kompliziertes und variables Netzlatenz-Profil.

Faser-Optik

Latenz ist größtenteils eine Funktion der Geschwindigkeit des Lichtes, das 299,792,458 Meter/Sekunde im Vakuum ist. Das würde zu einer Latenz von 3.33 Mikrosekunden für jeden Kilometer der Pfad-Länge entsprechen. Der Index der Brechung vom grössten Teil der Faser Sehkabel sind ungefähr 1.5, bedeutend, dass Licht ungefähr 1.5mal schneller in einem Vakuum reist als es, tut im Kabel. Das läuft zu ungefähr 4.9 Mikrosekunden der Latenz für jeden Kilometer gut. In kürzeren U-Bahn-Netzen erhebt sich die Latenz-Leistung ein bisschen mehr wegen des Gebäudes von Steigern und steht in Verbindung quer- und kann der Latenz nicht weniger als 5 Mikrosekunden pro Kilometer bringen.

Hieraus folgt dass man Latenz einer Verbindung berechnet, muss man wissen, dass die Entfernung durch die Faser gereist ist, die selten eine Gerade ist, da es geografische Konturen und Hindernisse, wie Straßen und Eisenbahnspuren, sowie andere Vorfahrtsrechte überqueren muss.

Wegen Schönheitsfehler in der Faser baut sich Licht ab, weil es dadurch übersandt wird. Für Entfernungen von größeren als 100 Kilometer müssen entweder Verstärker oder Wiedergeneratoren aufmarschiert werden. Akzeptierter Verstand hat es, dass Verstärker weniger Latenz hinzufügen als Wiedergeneratoren, obwohl in beiden Fällen es hoch variabel sein kann, und so in Betracht gezogen werden muss. Insbesondere Vermächtnis-Spannen werden mit größerer Wahrscheinlichkeit von höheren Latenz-Wiedergeneratoren Gebrauch machen.

Satellitenübertragung

Das wird illustriert, wenn ein Nachrichtenmoderator in einem Studio mit einem Reporter in einem entfernten Platz spricht. Das Signalreisen vom Nachrichtensprecher über den Nachrichtensatelliten, der in der erdsynchronen Bahn dem Reporter gelegen ist, und geht dann den ganzen Weg zurück zur erdsynchronen Bahn und dann zum Studio, auf eine Reise von mehr als hunderttausend Kilometern hinauslaufend. Dieser volle zeitliche Sprung-Abstand ist leicht bemerkenswert. Wenn auch das Signal mit der Geschwindigkeit des Lichtes reist, verlangt es noch über eine halbe Sekunde, um dass Entfernung (nicht einschließlich der viel kleineren Latenz innerhalb der Kommunikationsausrüstung) zu reisen.

Niedrig-Erdbahn wird manchmal verwendet, um diese Verzögerung, auf Kosten des mehr komplizierten Satellitenverfolgens auf dem Boden und Verlangens von mehr Satelliten in der Satellitenkonstellation zu schneiden, dauernden Einschluss zu sichern.

Audiolatenz

Audiolatenz ist die Verzögerung dazwischen, wenn ein Audiosignal hereingeht, und wenn es aus einem System erscheint. Potenzielle Mitwirkende zur Latenz in einem Audiosystem schließen Konvertierung des Analogons-zu-digital, Pufferung, Digitalsignalverarbeitung, Übertragungszeit, zum Analogon digitale Konvertierung und die Geschwindigkeit des Tons in Luft ein.

Betriebliche Latenz

Jeder individuelle Arbeitsablauf innerhalb eines Systems von Arbeitsabläufen kann einem Typ der betrieblichen Latenz unterworfen sein. Es kann sogar der Fall sein, dass ein individuelles System mehr als einen Typ der Latenz abhängig vom Typ des Absicht suchenden oder Teilnehmerverhaltens haben kann. Das wird am besten durch die folgenden zwei Beispiele illustriert, die Luftreisen einschließen.

Verbraucheransicht

Aus dem Gesichtswinkel von einem Passagier kann Latenz wie folgt beschrieben werden. Nehmen Sie Unbekannt-Fliegen von London nach New York an. Die Latenz seiner Reise ist die Zeit es nimmt ihn, um von seinem Haus in England zum Hotel zu gehen, an dem er in New York bleibt. Das ist des Durchflusses der Londons-New-Yorker Luftverbindung unabhängig - ob es 100 Passagiere gab, pro Tag die Reise oder 10000 machend, würde die Latenz der Reise dasselbe bleiben.

Produktionsansicht

Aus dem Gesichtswinkel vom Flugoperationspersonal kann Latenz völlig verschieden sein. Denken Sie den Personal an den Londoner und New Yorker Flughäfen. Es gibt nur eine begrenzte Zahl von Flugzeugen, die fähig sind, die transatlantische Reise so zu machen, wenn man landet, müssen sie es auf die Rückreise so schnell vorbereiten wie möglich. Es könnte zum Beispiel nehmen:

• 30 Minuten, um ein Flugzeug zu reinigen
• 15 Minuten, um ein Flugzeug zu tanken
• 10 Minuten, um die Passagiere zu laden
• 35 Minuten, um die Ladung zu laden

Das Annehmen des obengenannten wird nacheinander getan, minimale Flugzeug-Umlaufzeit ist:

:30+15+10+35 = 90

Jedoch können die Reinigung, das Auftanken und das Laden der Ladung zur gleichen Zeit getan werden. Passagiere können geladen werden, nachdem Reinigung abgeschlossen ist. Reduzierte Latenz ist:

:30 + 10 = 40

:15

:35

:Minimum-Latenz = 40

Alle am Wendeplatz beteiligten Leute interessieren sich nur in der Zeit, die man für ihre jeweilige Aufgabe, nicht den Ganzen braucht. Jedoch, wenn verschiedene Aufgaben zur gleichen Zeit erledigt werden, könnte es möglich sein, die Latenz auf die längste Aufgabe zu reduzieren. Jedoch, je mehr Vorbedingungen, die jeder Schritt hat, desto härter er die Schritte in der Parallele durchführen soll. Im obengenannten Beispiel, die Voraussetzung, um das Flugzeug vor ladenden Personenergebnissen in einer minimalen Latenz zu reinigen, die länger ist als jede einzelne Aufgabe.

Mechanische Latenz

Irgendwelche mechanischen Prozess-Begegnungsbeschränkungen haben durch die Newtonische Physik modelliert. Das Verhalten von Laufwerken stellt ein Beispiel der mechanischen Latenz zur Verfügung. Hier ist es die Zeit, die für die auf einer Platte verschlüsselten Daten erforderlich ist, um von seiner aktuellen Position bis eine Position neben dem lesen Schreibkopf sowie die Positionierungszeit zu rotieren, die für den Auslöser-Arm für den lies Schreibkopf erforderlich ist, über der passenden Spur eingestellt zu werden. Das ist auch bekannt als Rotationslatenz und Positionierungszeit, da die grundlegende Begriff-Latenz auch auf die Zeit angewandt wird, die durch eine Elektronik eines Computers und Software erforderlich ist, um Stimmabgabe, Unterbrechungen und direkten Speicherzugang durchzuführen.

Computerhardware und Betriebssystemlatenz

Auf einer Reihe von Instruktionen geführte Computer haben einen rechtskräftigen genannt. In Betriebssystemen kann die Ausführung des rechtskräftigen verschoben werden, wenn andere executables (a.k.a. Prozesse) auch durchführen. Außerdem kann das Betriebssystem planen, wenn man die Handlung durchführt, der das rechtskräftige befiehlt. Nehmen Sie zum Beispiel an, dass ein Prozess befiehlt, dass eine Computerkarte-Stromspannungsproduktion hoch niedrig hoch niedrig gesetzt wird.. usw. an einer Rate von 1000 Hz. Das Betriebssystem kann beschließen, die Terminplanung jedes Übergangs (hoch-niedrig oder niedrig-hoch) gestützt auf einer inneren Uhr anzupassen. Die Latenz ist die Verzögerung zwischen der rechtskräftigen Instruktion, die dem Übergang und der Hardware wirklich befiehlt, die die Stromspannung von hoch bis niedrigen oder niedriges zu hoch wechselt.

Auf Windows von Microsoft scheint es, dass das Timing von Befehlen zur Hardware nicht genau ist. Empirische Daten weisen darauf hin, dass Windows (Windows verwendend, schlafen Zeitmesser, der Millisekunde-Schlaf-Zeiten akzeptiert), auf einer 1024-Hz-Uhr planen wird und 24 von 1024 Übergängen pro Sekunde verzögern wird, um einen Durchschnitt von 1000 Hz für die Aktualisierungsrate zu machen. Das kann ernste Implikationen für Algorithmen der diskreten Zeit haben, die sich auf das ziemlich konsequente Timing zwischen Aktualisierungen wie diejenigen verlassen, die in der Steuerungstheorie gefunden sind. Die Schlaf-Funktion oder ähnlichen Fenster API waren an nichts, der zu genauen Timing-Zwecken entworfen ist. Bestimmte multimediaorientierte API-Routinen wie und seine Geschwister stellen bessere Timing-Konsistenz zur Verfügung. Jedoch sollte Verbraucher - und Windows des Server-Ranges (diejenigen, die auf dem NT Kern gestützt sind), nicht Echtzeitbetriebssysteme sein. Drastisch genauerer timings konnte durch das Verwenden von gewidmeten Hardware-Erweiterungen und Kontrollschleife-Karten erreicht werden.

Linux kann dieselben Probleme mit der Terminplanung der Hardware-Eingabe/Ausgabe haben. Das Problem in Linux wird durch die Tatsache gelindert, dass der Betriebssystemkernprozess-Planer durch einen Echtzeitplaner ersetzt werden kann.

Auf eingebetteten Systemen wird die Echtzeitausführung von Instruktionen vom auf niedriger Stufe eingebetteten Betriebssystem erwartet.

Latenz in Simulatoren und Simulation

In Simulierungsanwendungen bezieht sich 'Latenz' auf die Verzögerung, die normalerweise in Millisekunden (1/1,000 sec), zwischen dem anfänglichen Eingang und einer Produktion gemessen ist, die dem Simulator-Auszubildenden oder Simulator-Thema klar wahrnehmbar ist. Latenz wird manchmal auch Transportverzögerung genannt.

• Einige Behörden unterscheiden zwischen der Latenz und transportieren Verzögerung, indem sie den Begriff 'Latenz' im Sinne der Verzögerung der zusätzlichen Zeit eines Systems außer der Reaktionszeit des Fahrzeugs gebrauchen, das wird vortäuscht, aber das verlangt ausführliche Kenntnisse der Fahrzeugdynamik und kann umstritten sein.
• Wichtigkeit von der Bewegung und Sehlatenz. In Simulatoren sowohl mit Sehsystemen als auch mit Bewegungssystemen ist es besonders wichtig, dass die Latenz des Bewegungssystems nicht größer ist als des Sehsystems, oder Symptome von der Simulator-Krankheit resultieren können. Das ist, weil in der echten Welt Bewegungsstichwörter diejenigen der Beschleunigung sind und dem Gehirn normalerweise in weniger als 50 Millisekunden schnell übersandt werden; dem wird einige Millisekunden später durch eine Wahrnehmung der Änderung in der Sehszene gefolgt. Die Sehszene-Änderung ist im Wesentlichen eine der Änderung der Perspektive und/oder Versetzung von Gegenständen wie der Horizont, der Zeit in Anspruch nimmt, um bis zu wahrnehmbaren Beträgen nach der anfänglichen Beschleunigung zu bauen, die die Versetzung verursacht hat. Ein Simulator sollte deshalb die wirkliche Situation durch das Sicherstellen widerspiegeln, dass die Bewegungslatenz oder weniger gleich ist als dieses des Sehsystems und nicht andersherum

Siehe auch

• Vergleich der Latenz und Bandbreite
• Unterbrechungslatenz
• Durchlaufzeit
• Flüssige Liste
• Speicherlatenz
• Ansprechzeit
• Durchfluss
• Bammel

Referenzen

• M. Brian Blake, "Vielfache Agenten für die Arbeitsablauf-orientierte Prozess-Orchesterbearbeitung", Informationssysteme und E-Geschäftsverwaltungszeitschrift, Springer-Verlag, Dezember 2003 koordinierend.