▷ Що таке затримка на комп’ютері та як її виміряти

Напевно багато хто з тих, хто має підключення до Інтернету і ще не знає, що таке затримка, а точніше, поняття затримки. Затримка присутня в кожному з компонентів, що складають комп'ютерну систему, а не лише в мережі Інтернет. Тому сьогодні ми спробуємо визначити, що таке затримка та на яких пристроях. Ми також побачимо, як ми можемо це виміряти, за якими випадками.

Зміст індексу

В обчислювальній техніці існує велика кількість параметрів, які необхідно враховувати при придбанні певних компонентів. Один з них - це саме затримка, хоча у нас немає явної міри у всіх випадках, саме тому, що вона, як відомо, існує і може бути дуже схожа на всіх пристроях, наприклад, на жорстких дисках.

З іншого боку, інші мають ці заходи, і вони також дуже важливі, наприклад, маршрутизатор, в деяких випадках і особливо оперативна пам'ять. Без додаткових помилок, давайте подивимося, що таке затримка і як ми можемо її виміряти на своєму комп’ютері.

Затримка, загальне значення

Перш за все, що нам доведеться зробити, це визначити поняття затримки в загальних рисах, тому що таким чином ми можемо краще уявити, де може існувати затримка.

Затримка, в комп'ютерному плані, може бути визначена як час, що минає між замовленням та відповіддю, що виникає у цьому конкретному порядку. Отже, як ми можемо припустити, затримка вимірюється в одиницю часу, конкретно в мілісекундах або мікросекундах, оскільки друга мірка буде занадто високою мірою, яку можна застосувати до мікрокомп'ютерних систем.

З затримкою ми вимірюємо час, який ми чекаємо, коли ми віддаємо замовлення, поки не отримаємо очікувану відповідь, або у формі інформації на комп’ютері, або в русі, або в режимі реального життя.

Кожен комп'ютерний елемент працює за допомогою електричних подразників, тому ми могли б сказати, що саме час, який потрібно провести всі необхідні електричні та логічні перемикачі від початку дії через периферійний пристрій, до тих пір, поки комп'ютер не виконає дію та показує результати.

Затримка в Інтернеті

Коли ми говоримо про затримку в обчислювальній роботі, то переважну більшість часу ми маємо на увазі затримку мережі Інтернет-з'єднання. Взаємозв'язок між вузлами в мережі базується на взаємодії електричних сигналів, які проходять через середовище, будь-яке фізичне, наприклад, кабелі або повітря, у вигляді хвиль. Крім того, необхідно використовувати низку протоколів, які дозволяють нам зробити один носій сумісним з іншим та встановити певним чином порядок у інформації, яку ми надсилаємо та отримуємо.

Затримка в мережі вимірює суму викликів, які виникають з моменту, коли ми вимагаємо інформацію (або надсилаємо її) і віддалений вузол відповідає на нас. Іншими словами, він вимірює час, який потрібно, щоб пакет даних потрапляв з одного місця в інше. Цей час, звичайно, також вимірюється в мілісекундах. Якщо, наприклад, у нас затримка становить 30 мілісекунд, це означатиме, що, оскільки ми надіслали запит від нашого браузера, поки сервер не отримав його і в свою чергу відповів нам тим, що ми хочемо, час у 30 мілісекунд минує. Здається, це мало, але іноді ми це багато помічаємо, ми побачимо в яких ситуаціях.

Цей термін також добре відомий під назвою Лаг, особливо у світі відеоігор, але обидва терміни виражають точно однакове.

Що впливає на затримку

Цей захід є одним з найважливіших, який ми завжди повинні враховувати у зв'язку із тим, який тип додатків ми будемо використовувати. Як правило, у нас є ряд факторів, які впливають на затримку:

Розмір пакету та використовувані протоколи

Якщо пакет передачі невеликий, його буде легше передавати і подорожувати, ніж важкий, оскільки не потрібно буде розділяти його, а потім приєднуватися до нього. У цьому сенсі на обладнання обладнання також впливає причина, чому для маршрутизаторів чи старих мережевих карт потрібно більше часу на обробку для здійснення дії. Це особливо критично для комп'ютерів з низькою продуктивністю.

Ми також повинні враховувати протоколи передачі даних. Ці протоколи дозволяють нам переконатися, що пакет надходить у справному стані та правильним маршрутом - від одного вузла до іншого, вводячи додаткову інформацію про те, як слід обробляти, який тип шифрування він несе та інші важливі аспекти його ідентифікації та маршрутизації. Як ви можете собі уявити, витягнення всієї інформації, яка знаходиться всередині цих пакунків, також потребуватиме часу, і це перетворюється на затримку.

У мережах існує велика кількість протоколів передачі, але найбільш відомими, безперечно, є TCP (протокол управління передачею) та IP (протокол Internet) та їх поєднання. Ці протоколи використовуються для різних функцій, головним чином для правильної маршрутизації пакетів (протокол IP) та для контролю помилок та для забезпечення правильності надходження інформації (протокол TCP).

Фізичне середовище передачі, затримка оптичного волокна

Таким же чином передача через фізичне середовище в більшості випадків буде швидшою, ніж це робити за допомогою хвиль, хоча реалізація частот 5 ГГц забезпечила мережам цього типу більш високу швидкість передачі.

Найшвидшим середовищем на даний момент, без сумніву, є оптоволоконна оптика, оскільки вона практично не вводить затримку або відставання у з'єднанні. На даний момент передача даних за допомогою фотоелектричних імпульсів є найбільшою ємністю як в пропускній здатності, так і в швидкості комутації.

З числа комутацій, які мають відбутися до досягнення пункту призначення.

Це також матиме багато спільного з стрибками, які повинен здійснити пакет, перш ніж досягти пункту призначення, не те саме, щоб мати прямий кабель між одним вузлом та іншим, ніж пройти через 200 різних вузлів до прибуття. Кожен з них буде витрачати час, поки він відповідає за переміщення пакету з однієї двері в іншу, ми повинні мати на увазі, що пакет ніколи не потрапляє до пункту призначення безпосередньо, перш ніж він пройде через безліч серверів, які потребують його обробки, і навіть додасть додаткову інформацію для його пересилання. до місця призначення. І, можливо, це місце призначення знаходиться в Кончині та за його межами.

У цей момент ви помітили, що ми не надто багато говорили про пропускну здатність з'єднання, і саме на це ми дивимося найбільше, наймаючи інтернет-провайдера.

Різниця між пропускною здатністю та затримкою Коли кожен важливий?

Коли ми говоримо про пропускну здатність з'єднання, ми маємо на увазі кількість інформації, яку ми можемо передавати від однієї точки до іншої за одиницю часу. Чим більше пропускна здатність у нас, тим більше пакетів ми можемо завантажувати одночасно. Одиниця вимірювання - це біт на секунду b / s, хоча в даний час вимірювання майже завжди є мегабіт в секунду (Mb / s). Якщо говорити з точки зору зберігання, то це буде Мегабайт в секунду (МБ / с), де один байт еквівалентний 8 бітам.

Якщо ми дивимось, що ми робимо помилку, ми говоримо про швидкість Інтернету, коли ми говоримо про пропускну здатність, і це має бути затримка. Однак ми всі звикли до цього, і у нас немає сумнівів у цьому, тому ми поговоримо про затримку для посилання на нього та швидкість посилання на пропускну здатність.

Тепер ми маємо знати, коли нам слід розглянути обидва заходи залежно від того, для чого ми використовуємо наш зв’язок.

Ширина смуги

Якщо ми хочемо використовувати наше з'єднання для завантаження вмісту, розміщеного статично на сервері (зображення, відео, ігри), то пропускна здатність буде важливою. Нам не байдуже, якщо для встановлення з'єднання потрібні 10 секунд, важливо - завантаження файлу займає якомога менше часу. Якщо файл займає 1000 МБ, а у нас є з'єднання 100 Мб / с, його завантаження займе 10 секунд. Якщо у нас є 200 Мб / с, це зайнять 5 секунд, просто.

Затримка

Це буде важливо, коли ми хочемо використовувати наше з'єднання для відтворення вмісту в режимі реального часу, наприклад, потокового передавання або для масових онлайн-ігор. Якщо ми усвідомлюємо це, то в цьому випадку нам потрібно те, що передане та отримане буде виконано одночасно, без заморожування зображень та завантаження буферів. Коли ми граємо і бачимо, що аватар гравця магічно з'являється, зникає і стрибає, це означає, що або у нас, або у нас є відставання або висока затримка. Те, що ми бачимо, навіть якщо воно відбувається в цей момент, ми бачимо лише біти безперервності, оскільки час, необхідний для надсилання інформації нашій команді, значно довший, ніж те, що відбувається насправді.

Якщо ми говоримо про ігри з шутерами FPS і маємо дуже високу затримку, ми не дізнаємось, коли вони вбивають нас, і не будемо знати точну позицію суперника. Звичайно, пропускна здатність буде важливою, але затримка відіграє ключову роль.

Як виміряти затримку нашого зв'язку

Для вимірювання затримки нашого з'єднання ми можемо використовувати інструмент, який впроваджувався в Windows з моменту його створення, під назвою Ping. Для його використання нам доведеться відкрити вікно команд, перейшовши до меню "Пуск" і набравши " CMD ". Відкриється чорне вікно, де нам слід розмістити таку команду:

пінг

Наприклад, якщо ми хочемо побачити затримку між Professional Review та нашою командою, ми поставимо " ping www.Profesionalreview.com ".

Ми повинні подивитися на частину " час = XXms ", яка буде нашою затримкою. Давайте подивимось, як тип з'єднання впливає на затримку. Для цього ми збираємось побачити різницю між дротовим з'єднанням та підключенням Wi-Fi здалеку на тому самому комп’ютері, пінгуючи власний роутер.

Ми бачимо, що за кабелем затримка практично нульова, менше 1 мілісекунди, тоді як по Wi-Fi ми вже вводимо порядку 7 мілісекунд. Саме з цієї причини геймери завжди хочуть використовувати фізичне підключення до Wi-Fi. Ці 7 мс перетворяться в заморожування зображень і ривків, якщо ми додамо їх до власного відставання, яке буде встановлено віддаленим з’єднанням.

Перегляньте наш підручник для отримання додаткової інформації про команду ping та про те, як знати зовнішній IP

Ну, нам стане більш-менш зрозуміло, що таке затримка в Інтернеті і як ми повинні це враховувати. Тепер давайте подивимось, де найбільше проявляється затримка.

Затримка оперативної пам'яті

Безумовно, це буде другий найважливіший розділ, в якому ми повинні враховувати затримку елемента нашого обладнання або, принаймні, того, який за останні роки здобув більшу популярність за допомогою оперативної пам'яті DDR3 та DDR4.

Що стосується оперативної пам’яті, то визначення дещо відрізняється від того, що ми зрозуміли в мережах. У цьому випадку вступає в дію елемент, такий важливий, як тактові цикли, що працює нашому процесорі (частоті). У будь-якому випадку, ми завжди говоримо про міру ЧАСУ, а не про щось інше.

Фактична затримка оперативної пам’яті називається CAS або CL, і це не більше ніж кількість тактових циклів, які минули, оскільки запит подається ЦП, а оперативна пам’ять має доступну інформацію. Ми вимірюємо час між запитом та відповіддю.

Відвідайте цю вичерпну статтю, де розповідається про затримку оперативної пам’яті, щоб дізнатися про неї все.

Затримка жорсткого диска

Інший пристрій, де ми можемо знайти затримки великого значення, є на жорстких дисках, особливо на основі механічних елементів. У цьому випадку затримка перекладається декількома різними термінами і орієнтована на конкретні функції:

Час доступу

По суті, це час, який потрібно, щоб накопичувач був готовий до передачі даних. Жорсткий диск складається з вертушок, на яких фізично записуються дані, у свою чергу ці дані повинні зчитуватися механічною головкою, яка рухається перпендикулярно, змітаючи всю поверхню диска.

Час доступу - це час, який потрібен жорсткому диску, щоб прочитати наш запит на інформацію та знайти механічну головку саме в циліндрі та конкретному секторі, де цю інформацію слід читати. Одночасно з цим жорсткий диск крутиться з великою швидкістю, тож шпинделю, щойно знаходиться в секторі, доведеться чекати, поки доріжка дістанеться до нього. Тільки в цей час інформація буде готова до читання та передачі.

Час доступу можна розділити на кілька функцій, які ми описали в цих параграфах:

Час пошуку

Саме час, необхідний для розміщення головки на циліндрі, секторі та доріжці, містять дані. Цей час пошуку може змінюватись між 4 мілісекундами для найшвидших одиниць, до 15 мс. Найбільш поширений для настільних жорстких дисків - 9 мс.

У накопичувачів SSD немає механічних деталей, тому час пошуку становить від 0, 08 до 0, 16 мс. Набагато менше, ніж механічні.

Затримка обертання:

Ця концепція вимірює час, необхідний шпинделю, щоб дістатися до траси даних через власне обертання жорсткого диска. Жорсткі диски безперервно обертаються, тому протягом певних часових інтервалів голова буде стикатися з переривчастими треками даних. Чим більша кількість оборотів (оборотів), тим швидше можна отримати доступ до даних про певну доріжку. Для середнього жорсткого диска 7200 об / хв ми отримаємо затримку 4, 17 мс.

Інші затримки, що додають затримку

Інші затримки, характерні для передачі інформації, включають час обробки команд і час стабілізації шпинделя. Першим буде час, який потрібен апарату для читання, обробки та передачі даних на шину, що зазвичай становить приблизно 0, 003 мс. Другий - це час, який потрібно, щоб шпиндель стабілізувався після переміщення, оскільки він механічний, це займе певний час приблизно 0, 1 мс.

Тоді ми також можемо додати інші часи до часу передачі даних, таких як:

• Час у секторі: час, необхідний для перевірки сектора жорсткого диска та його фізичного та логічного розміщення. Час стрибка в голові: час, що минає між переключенням з однієї голови на іншу для зчитування інформації. Оскільки ми повинні мати на увазі, що жорсткі диски мають дві головки для кожної пластини. Зазвичай це за 1 та 2 мс. Час зміни циліндра: логічно час, що проходить між змінами від одного циліндра до іншого. Зазвичай це приблизно 2 або 3 мс.

Що це означає? Ну, механічний жорсткий диск проклято повільний порівняно з SSD. Ось чому SSD значно підвищують продуктивність будь-якого комп'ютера, навіть старшого.

Затримка бездротових мишей та гарнітур

Не можна також забувати про бездротових мишей у сфері затримки. Ми вже емпірично підтвердили, що затримка в радіочастотному середовищі збільшується щодо фізичних з'єднань, і це не є винятком для бездротових мишей.

Бездротові миші працюють в основному, в діапазоні частот 2, 4 ГГц, ми можемо уявити, що це дуже швидко, особливо якщо приймач знаходиться поруч, але він не матиме меншої затримки, ніж кабельна миша, навіть інтер'єрних моделей в асортименті. Саме з цієї причини більшість ігрових мишей мають провідне та бездротове підключення, за винятком моделей високого класу з високою вартістю.

Точно так само відбувається з навушниками, проте в цьому конкретному випадку мова йде про звук, де у нас біологічно вже є певна затримка реагувати на звуки, які видаються в нашому середовищі. Ось чому переваги бездротової (хорошої) та дротової гарнітури будуть дуже схожі, як у наших вухах, так і в цілях використання. Тому це не буде настільки важливим, як миша чи інший компонент.

Висновок про затримку в нашому комп’ютері

Ну це основні заходи затримки, які ми повинні враховувати у нашому комп’ютерному обладнанні. Без сумніву, найважливішим із них, безумовно, буде зв’язок з Інтернетом, оскільки саме це ми найбільше помітимо у своєму щоденному використанні мережі, особливо якщо ми присвятимо себе грі в Інтернеті. І, звичайно, жорсткий диск, якщо наша система встановлена ​​на механічній.

У всіх інших випадках ми практично не можемо зробити багато для покращення працездатності компонентів, оскільки це властива їм особливість, особливо жорстких дисків. Якщо ми придбали SSD, який виходить із використання жорсткого диска, ми неодмінно помітимо, що різниця в продуктивності є неабиякою.

Що стосується оперативної пам’яті, якщо ви бачили нашу статтю, спеціально присвячену їй, ви будете знати, як ми можемо її виміряти, але ми мало що можемо зробити для її вдосконалення, насправді вона для нас практично непомітна, враховуючи високі частоти, на яких модулі та всі роботи материнської плати. Крім того, цей дефіцит компенсується високою частотою тих, хто працює.

Затримка - це те, що абсолютно завжди буде частиною архітектури комп'ютера чи будь-якого іншого елемента. Завжди буде проміжок часу між запитом та виконанням незалежно від використовуваного носія та елемента, що підключається. Ми самі та наші подразники є найбільшим джерелом ЛАГ або затримки.

Ми також рекомендуємо:

Як ви вважаєте, затримка насправді важлива на комп’ютері чи мережі? Залиште нам коментарі щодо вашої думки з цієї теми. Чи можете ви придумати будь-який інший компонент, у якому слід враховувати затримку?