Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Задержка с общей точки зрения - это временная задержка между причиной и следствием некоторого физического изменения в наблюдаемой системе . Под задержкой , как ее называют в игровых кругах , понимается задержка между входом в симуляцию и визуальной или слуховой реакцией, часто возникающей из-за задержки в сети в онлайн-играх. [1]

Задержка физически является следствием ограниченной скорости, которую может распространять любое физическое взаимодействие . Величина этой скорости всегда меньше или равна скорости света . Следовательно, каждая физическая система с любым физическим разделением (расстоянием) между причиной и следствием будет испытывать некоторую задержку, независимо от природы стимуляции, которой она подверглась.

Точное определение задержки зависит от наблюдаемой системы или характера моделирования. При обмене данными нижний предел задержки определяется средой , используемой для передачи информации. В надежных системах двусторонней связи задержка ограничивает максимальную скорость, с которой информация может быть передана, поскольку часто существует ограничение на количество информации, которая находится «в полете» в любой момент. В области взаимодействия человека с машиной ощутимая задержка сильно влияет на удовлетворенность пользователей и удобство использования .

Задержка связи [ править ]

Онлайн-игры чувствительны к задержке (или « задержке »), так как быстрое время отклика на новые события, происходящие во время игрового сеанса, вознаграждается, в то время как медленное время отклика может повлечь за собой штрафы. Из-за задержки передачи игровых событий игрок с высокой задержкой интернет-соединения может показывать медленные ответы, несмотря на соответствующее время реакции . Это дает игрокам с соединениями с низкой задержкой техническое преимущество.

Рынки капитала [ править ]

Минимизация задержки представляет интерес в рынках капитала , [2] , особенно когда алгоритмическая торговля используются для обновления рыночных процессов и оборачиваться заказы в течение миллисекунд. Торговля с малой задержкой происходит в сетях, используемых финансовыми учреждениями для подключения к фондовым биржам и сетям электронной связи (ECN) для выполнения финансовых транзакций. [3] Джоэл Хасбрук и Гидеон Саар (2011) измеряют задержку на основе трех компонентов: время, необходимое для того, чтобы информация достигла трейдера, выполнение алгоритмов трейдера для анализа информации и определения курса действий и сгенерированное действие для достижения биржи. и внедриться. Хасбрук и Саар противопоставляют это тому способу, которым задержки измеряются многими торговыми площадками, которые используют гораздо более узкие определения, такие как задержка обработки, измеряемая от ввода заказа (на компьютере продавца) до передачи подтверждения ( с компьютера продавца). [4] Электронная торговля сейчас составляет от 60% до 70% дневного объема на Нью-Йоркской фондовой бирже, а алгоритмическая торговля приближается к 35%. [5]Торговля с использованием компьютеров достигла точки, когда увеличение скорости сети на миллисекунды дает финансовым учреждениям конкурентное преимущество. [6]

Сети с пакетной коммутацией [ править ]

Смотрите также: продукт Bandwidth задержки и задержки сети

Сетевая задержка в сети с коммутацией пакетов измеряется либо как односторонняя (время от источника, отправляющего пакет до пункта назначения, получающего его), либо как время задержки туда и обратно (односторонняя задержка от источника до пункта назначения плюс один задержка пути от пункта назначения обратно к источнику). Чаще упоминается задержка в оба конца, потому что ее можно измерить по одной точке. Обратите внимание, что задержка приема-передачи не включает время, которое система назначения тратит на обработку пакета. [ необходима цитата ] Многие программные платформы предоставляют услугу под названием ping, которую можно использовать для измерения задержки приема-передачи. Ping использует протокол управляющих сообщений Интернета(ICMP) эхо-запрос, который заставляет получателя отправлять полученный пакет в качестве немедленного ответа, таким образом, он обеспечивает приблизительный способ измерения времени задержки приема-передачи. Ping не может выполнять точные измерения [7] в основном потому, что ICMP предназначен только для диагностики или управления и отличается от реальных протоколов связи, таких как TCP . Кроме того, маршрутизаторы и поставщики интернет-услуг могут применять разные политики формирования трафика к разным протоколам. [8] [9] Для более точных измерений лучше использовать специальное программное обеспечение, например: hping , Netperf или Iperf..

Однако в нетривиальной сети типичный пакет будет пересылаться через несколько каналов и шлюзов, каждый из которых не начнет пересылать пакет до тех пор, пока он не будет полностью получен. В такой сети минимальная задержка складывается из задержки передачи каждого канала плюс задержка пересылки каждого шлюза. На практике минимальная задержка также включает задержки в очереди и обработке. Задержка постановки в очередь возникает, когда шлюз получает несколько пакетов из разных источников, направляющихся к одному месту назначения. Поскольку обычно одновременно может передаваться только один пакет, некоторые из пакетов должны стоять в очереди для передачи, что вызывает дополнительную задержку. Задержки обработки возникают, пока шлюз определяет, что делать с вновь полученным пакетом. Bufferbloatтакже может вызвать увеличение задержки на порядок или больше. Комбинация задержек распространения, сериализации, постановки в очередь и обработки часто приводит к сложному и изменчивому профилю задержки сети.

Задержка ограничивает общую пропускную способность в надежных системах двусторонней связи, как описано в продукте задержки полосы пропускания .

Волоконная оптика [ править ]

Задержка в оптическом волокне во многом зависит от скорости света , которая в вакууме составляет 299 792 458 метров в секунду. Это равняется задержке 3,33  мкс на каждый километр пути. Показатель преломлениябольшинства оптоволоконных кабелей составляет около 1,5, что означает, что в вакууме свет распространяется примерно в 1,5 раза быстрее, чем в кабеле. Это дает примерно 5,0 мкс задержки на каждый километр. В более коротких городских сетях может наблюдаться более высокая задержка из-за большего расстояния в стояках зданий и перекрестных соединениях. Чтобы рассчитать задержку соединения, необходимо знать расстояние, пройденное волокном, которое редко бывает прямой линией, поскольку оно должно пересекать географические контуры и препятствия, такие как дороги и железнодорожные пути, а также другие права собственности. -способ.

Из-за дефектов волокна свет ухудшается по мере прохождения через него. На расстояниях более 100 километров используются усилители или регенераторы . Необходимо учитывать задержку, вносимую этими компонентами.

Спутниковая передача [ править ]

Спутники на геостационарных орбитах находятся достаточно далеко от Земли, поэтому задержка связи становится значительной - около четверти секунды для перехода от одного наземного передатчика к спутнику и обратно к другому наземному передатчику; около полсекунды для двусторонней связи от одной земной станции к другой, а затем обратно к первой. Для сокращения этой задержки иногда используется низкая околоземная орбита за счет более сложного отслеживания спутников на земле и необходимости большего количества спутников в группировке спутников для обеспечения непрерывного покрытия.

Задержка звука [ править ]

Основная статья: Задержка (аудио)

Задержка звука - это задержка между входом аудиосигнала и его выходом из системы. Потенциальные факторы задержки в аудиосистеме включают аналого-цифровое преобразование , буферизацию , цифровую обработку сигнала , время передачи , цифро-аналоговое преобразование и скорость звука в воздухе.

Задержка видео [ править ]

Задержка видео относится к степени задержки между моментом запроса передачи видеопотока и фактическим временем начала передачи. Сети, которые демонстрируют относительно небольшие задержки, известны как сети с низкой задержкой, в то время как их аналоги известны как сети с высокой задержкой.

Операционная задержка [ править ]

Любой отдельный рабочий процесс в системе рабочих процессов может подвергаться некоторому типу операционной задержки. Может даже случиться так, что отдельная система может иметь более одного типа задержки, в зависимости от типа участника или целенаправленного поведения. Лучше всего это проиллюстрировано следующими двумя примерами, касающимися авиаперелетов .

С точки зрения пассажира, задержку можно описать следующим образом. Предположим, Джон Доу летит из Лондона в Нью-Йорк . Задержка его поездки - это время, которое ему нужно, чтобы добраться от своего дома в Англии до отеля, в котором он остановился в Нью-Йорке. Это не зависит от пропускной способности воздушного сообщения Лондон-Нью-Йорк - независимо от того, совершало ли поездку 100 пассажиров в день или 10000, задержка поездки осталась бы прежней.

С точки зрения летного персонала, задержки могут быть совершенно разными. Рассмотрим персонал аэропортов Лондона и Нью-Йорка. Лишь ограниченное количество самолетов может совершить трансатлантическое путешествие, поэтому, когда кто-то приземляется, они должны как можно быстрее подготовить его к обратному путешествию. Например, это может быть:

  • 35 минут на уборку самолета
  • 15 минут на дозаправку самолета
  • 10 минут на загрузку пассажиров
  • 30 минут на загрузку груза

Предполагая, что вышеуказанное выполняется последовательно, минимальное время оборота самолета составляет:

35 + 15 + 10 + 30 = 90

Однако уборка, заправка и погрузка груза могут производиться одновременно. Погрузка пассажиров возможна только после завершения уборки. Таким образом, уменьшенная задержка составляет:

35 + 10 = 45
15
30
Минимальная задержка = 45

Людей, участвующих в ремонте, интересует только время, необходимое для выполнения их индивидуальных задач. Однако, когда все задачи выполняются одновременно, можно уменьшить задержку до длины самой длинной задачи. Если для некоторых шагов есть предпосылки, становится труднее выполнять все шаги параллельно. В приведенном выше примере требование очистить самолет перед загрузкой пассажиров приводит к минимальной задержке дольше, чем любая отдельная задача.

Механическая задержка [ править ]

Любой механический процесс сталкивается с ограничениями, смоделированными ньютоновской физикой . Поведение дисковых накопителей представляет собой пример механической задержки. Здесь это время поиска по времени для положения рычага привода над соответствующей дорожкой, а затем задержка вращения для данных, закодированных на пластине, для поворота из своего текущего положения в положение под головкой чтения и записи диска .

Задержка компьютерного оборудования и операционной системы [ править ]

Дополнительная информация: Время доступа

Компьютеры выполняют инструкции в контексте процесса . В контексте многозадачности компьютера выполнение процесса может быть отложено, если другие процессы также выполняются. Кроме того, операционная система может планировать, когда выполнять действие, выполняемое процессом. Например, предположим, что процесс командует, чтобы выходное напряжение компьютерной карты было установлено на высокий-низкий-высокий-низкий уровень и так далее с частотой 1000 Гц. Операционная система планирует процесс для каждого перехода (высокий-низкий или низкий-высокий) на основе аппаратных часов, таких как таймер событий высокой точности.. Задержка - это задержка между событиями, генерируемыми аппаратными часами, и фактическими переходами напряжения с высокого на низкий или с низкого на высокий.

Многие операционные системы для настольных ПК имеют ограничения производительности, которые создают дополнительную задержку. Проблема может быть уменьшена с помощью расширений и исправлений реального времени, таких как PREEMPT_RT .

Во встроенных системах выполнение инструкций в реальном времени часто поддерживается операционной системой реального времени .

В симуляторах [ править ]

В приложениях моделирования под задержкой понимается временная задержка, часто измеряемая в миллисекундах , между начальным вводом и выводом, четко различимая для обучаемого на тренажере или испытуемого на тренажере. Задержку иногда также называют транспортной задержкой . Некоторые авторитеты [ кто? ] различают задержку и транспортную задержку, используя термин задержка в смысле дополнительной временной задержки системы сверх времени реакции моделируемого транспортного средства, но это требует детального знания динамики транспортного средства и может быть спорным.

В симуляторах как с визуальной, так и с двигательной системой особенно важно, чтобы латентность системы движения не превышала задержку зрительной системы или симптомы болезни симулятора.может привести. Это потому, что в реальном мире сигналы движения являются сигналами ускорения и быстро передаются в мозг, обычно менее чем за 50 миллисекунд; через несколько миллисекунд за этим следует восприятие изменения визуальной сцены. Визуальное изменение сцены - это, по сути, изменение перспективы или смещение объектов, таких как горизонт, которое требует некоторого времени, чтобы нарастить до заметных величин после начального ускорения, вызвавшего смещение. Таким образом, имитатор должен отражать реальную ситуацию, гарантируя, что задержка движения равна или меньше задержки визуальной системы, а не наоборот.

См. Также [ править ]

  • Обратная связь
  • Задержка прерывания
  • Джиттер
  • Лагометр
  • Время выполнения
  • Задержка памяти
  • Инженерия производительности
  • Время отклика (технология)
  • Ответная реакция

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Latency" Дата обращения 27 октября 2020.
  2. ^ TABB (2009). Технология высокочастотной торговли: Антология TABB . Архивировано из оригинала на 2016-08-01 . Проверено 11 февраля 2017 .
  3. ^ Маккензи, Майкл; Грант, Джереми (2009). «Стремление к вспышке» (PDF) . Financial Times . Архивировано из оригинального (PDF) 23 июля 2011 года . Проверено 18 июля 2011 года . извлечение крошечных кусочков прибыли от торговли небольшим количеством акций компаний, часто между различными торговыми платформами, с успехом, полагающимся на минимальные различия в скорости - или «задержке», в терминологии трейдинга.
  4. ^ Hasbrouck, Джоэл; Саар, Гидеон. «Торговля с малой задержкой» (PDF) . п. 1. Архивировано из оригинала (PDF) 11 ноября 2011 года . Проверено 18 июля 2011 года .
  5. ^ Heires, Кэтрин (июль 2009 г.). «Зеленый код: дела Goldman Sachs и UBS обостряют потребность удерживать ценные цифровые активы от выхода за дверь. От этого могут зависеть миллионы торговых прибылей» (PDF) . Новости индустрии ценных бумаг . Проверено 18 июля 2011 года .
  6. ^ «Высокочастотная торговля: когда миллисекунды означают миллионы» . Телеграф . Проверено 25 марта 2018 .
  7. ^ "Не злоупотребляйте ping!" . Проверено 29 апреля 2015 года .
  8. ^ Шейн Чен (2005). «Обсуждение сетевых протоколов / стратегии формирования трафика» . knowplace.org . Архивировано из оригинала на 2007-01-09.
  9. ^ «Основы QoS, часть 1 - Контроль и формирование трафика на маршрутизаторе Cisco IOS» . CCIE R&S . Проверено 29 апреля 2015 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • М. Брайан Блейк (декабрь 2003 г.). «Координация нескольких агентов для оркестрации процессов, ориентированных на рабочий процесс» (PDF) . Информационные системы и журнал управления электронным бизнесом . Springer-Verlag. Архивировано из оригинального (PDF) 01.09.2006.

Внешние ссылки [ править ]

  • Имитация задержки сетевого соединения под Linux