Hispanopedia WikiLa latencia , desde un punto de vista general, es un retraso temporal entre la causa y el efecto de algún cambio físico en el sistema que se observa. El retardo , como se conoce en los círculos de videojuegos , se refiere a la latencia entre la entrada a una simulación y la respuesta visual o auditiva, que suele producirse debido al retardo de la red en los juegos en línea. [ 1 ] El significado original de «latencia», tal como se usa ampliamente en psicología, medicina y la mayoría de las demás disciplinas, deriva de «latente», una palabra de origen latino que significa «oculto». [ 2 ] Su significado diferente y relativamente reciente (este tema) de «tardanza» o «retraso» parece derivar de su similitud superficial con la palabra «tarde», del antiguo inglés «laet». [ 3 ]
La latencia es una consecuencia física de la velocidad limitada a la que se propaga cualquier interacción física . La magnitud de esta velocidad siempre es menor o igual a la velocidad de la luz . Por lo tanto, todo sistema físico con cualquier separación física (distancia) entre causa y efecto experimentará algún tipo de latencia, independientemente de la naturaleza del estímulo al que haya sido expuesto.
La definición precisa de latencia depende del sistema que se observe o de la naturaleza de la simulación. En comunicaciones , el límite inferior de latencia viene determinado por el medio utilizado para transferir información. En sistemas de comunicación bidireccional fiables , la latencia limita la velocidad máxima de transmisión de información, ya que suele haber un límite en la cantidad de información que se transmite simultáneamente. La latencia perceptible influye notablemente en la satisfacción del usuario y la usabilidad en el ámbito de la interacción persona-máquina . [ 4 ]
Comunicaciones
Los juegos en línea son sensibles a la latencia ( lag ), ya que los tiempos de respuesta rápidos a los eventos que ocurren durante una sesión de juego se ven recompensados, mientras que los tiempos de respuesta lentos pueden acarrear penalizaciones. Debido a la demora en la transmisión de los eventos del juego, un jugador con una conexión a internet de alta latencia puede mostrar respuestas lentas a pesar de tener un tiempo de reacción adecuado . Esto otorga una ventaja técnica a los jugadores con conexiones de baja latencia.
Mercados de capitales
Joel Hasbrouck y Gideon Saar (2011) miden la latencia para ejecutar transacciones financieras basándose en tres componentes: el tiempo que tarda la información en llegar al operador, la ejecución de los algoritmos del operador para analizar la información y decidir un curso de acción, y la acción generada para llegar a la bolsa y ser implementada. Hasbrouck y Saar contrastan esto con la forma en que muchas plataformas de negociación miden las latencias, utilizando definiciones mucho más restrictivas, como el retraso de procesamiento medido desde la entrada de la orden (en el ordenador del proveedor) hasta la transmisión de una confirmación (desde el ordenador del proveedor). [ 5 ] La negociación mediante ordenadores se ha desarrollado hasta el punto en que las mejoras de milisegundos en la velocidad de la red ofrecen una ventaja competitiva para las instituciones financieras. [ 6 ]
Redes de conmutación de paquetes
La latencia de red en una red de conmutación de paquetes se mide como latencia unidireccional (el tiempo desde que el origen envía un paquete hasta que el destino lo recibe) o latencia de ida y vuelta (la latencia unidireccional desde el origen hasta el destino más la latencia unidireccional desde el destino de vuelta al origen). La latencia de ida y vuelta se cita con más frecuencia porque se puede medir desde un único punto. Muchas plataformas de software proporcionan un servicio llamado ping que se puede usar para medir la latencia de ida y vuelta. Ping usa la solicitud de eco del Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) , que hace que el receptor envíe el paquete recibido como respuesta inmediata, por lo que proporciona una forma aproximada de medir el tiempo de retardo de ida y vuelta. Ping no puede realizar mediciones precisas, [ 7 ] principalmente porque ICMP está diseñado solo para fines de diagnóstico o control, y difiere de los protocolos de comunicación reales como TCP . Además, los enrutadores y los proveedores de servicios de Internet pueden aplicar diferentes políticas de modelado de tráfico a diferentes protocolos. [ 8 ] [ 9 ] Para mediciones más precisas es mejor utilizar software específico, por ejemplo: hping , Netperf o Iperf .
Sin embargo, en una red compleja, un paquete típico se reenvía a través de múltiples enlaces y pasarelas, y cada una de ellas no comienza a reenviarlo hasta que se ha recibido por completo. En una red de este tipo, la latencia mínima es la suma del retardo de transmisión de cada enlace, más la latencia de reenvío de cada pasarela. En la práctica, la latencia mínima también incluye los retardos de cola y procesamiento. El retardo de cola se produce cuando una pasarela recibe varios paquetes de diferentes fuentes que se dirigen al mismo destino. Dado que normalmente solo se puede transmitir un paquete a la vez, algunos deben esperar en la cola para su transmisión, lo que genera un retardo adicional. Los retardos de procesamiento se producen mientras una pasarela determina qué hacer con un paquete recién recibido. La saturación del búfer también puede provocar un aumento de la latencia de un orden de magnitud o más. La combinación de los retardos de propagación, serialización, cola y procesamiento suele generar un perfil de latencia de red complejo y variable.
La latencia limita el rendimiento total en sistemas de comunicación bidireccionales fiables, tal como lo describe el producto ancho de banda-retardo .
fibra óptica
La latencia en la fibra óptica depende en gran medida de la velocidad de la luz . Esto equivale a una latencia de 3,33 μs por cada kilómetro de longitud de trayectoria. El índice de refracción de la mayoría de los cables de fibra óptica es de aproximadamente 1,5, lo que significa que la luz viaja aproximadamente 1,5 veces más rápido en el vacío que dentro del cable. Esto se traduce en una latencia de aproximadamente 5,0 μs por cada kilómetro. En redes metropolitanas más cortas, puede experimentarse una mayor latencia debido a la distancia adicional en los conductos verticales y las interconexiones. Para calcular la latencia de una conexión, es necesario conocer la distancia recorrida por la fibra, que rara vez es una línea recta, ya que debe atravesar contornos geográficos y obstáculos, como carreteras y vías férreas, así como otros derechos de paso.
Debido a las imperfecciones de la fibra, la luz se degrada al transmitirse a través de ella. Para distancias superiores a 100 kilómetros, se utilizan amplificadores o regeneradores . Es necesario tener en cuenta la latencia que introducen estos componentes.
Transmisión por satélite
Los satélites en órbitas geoestacionarias se encuentran lo suficientemente lejos de la Tierra como para que la latencia de comunicación sea significativa: aproximadamente un cuarto de segundo para un viaje desde un transmisor terrestre al satélite y de vuelta a otro transmisor terrestre; cerca de medio segundo para la comunicación bidireccional entre estaciones terrestres y de vuelta a la primera. En ocasiones, se utiliza la órbita terrestre baja para reducir este retardo, a costa de un seguimiento más complejo de los satélites en tierra y de la necesidad de más satélites en la constelación para garantizar una cobertura continua.
Audio
La latencia de audio es el retraso entre el momento en que una señal de audio entra y sale de un sistema. Entre los factores que pueden contribuir a la latencia en un sistema de audio se incluyen la conversión analógica-digital , el almacenamiento en búfer , el procesamiento digital de señales , el tiempo de transmisión , la conversión digital-analógica y la velocidad del sonido en el aire.
Video
La latencia de vídeo se refiere al grado de retraso entre el momento en que se solicita la transferencia de una secuencia de vídeo y el momento en que comienza dicha transferencia. Las redes que presentan retrasos relativamente pequeños se conocen como redes de baja latencia, mientras que las que presentan retrasos mayores se conocen como redes de alta latencia.
Flujo de trabajo
Cualquier flujo de trabajo individual dentro de un sistema de flujos de trabajo puede estar sujeto a algún tipo de latencia operativa. Incluso puede darse el caso de que un sistema individual tenga más de un tipo de latencia, dependiendo del tipo de participante o del comportamiento de búsqueda de objetivos. Esto se ilustra mejor con los dos ejemplos siguientes relacionados con los viajes aéreos .
Desde el punto de vista del pasajero, la latencia se puede describir de la siguiente manera. Supongamos que John Doe vuela de Londres a Nueva York . La latencia de su viaje es el tiempo que tarda en ir desde su casa en Inglaterra hasta el hotel donde se hospeda en Nueva York. Esto es independiente del volumen de pasajeros de la conexión aérea Londres-Nueva York; ya sea que haya 100 pasajeros o 10 000 al día, la latencia del viaje seguirá siendo la misma.
Desde el punto de vista del personal de operaciones de vuelo, la latencia puede ser completamente diferente. Consideremos al personal de los aeropuertos de Londres y Nueva York. Solo un número limitado de aviones puede realizar el viaje transatlántico, por lo que, cuando uno aterriza, deben prepararlo para el viaje de regreso lo más rápido posible. Esto podría tomar, por ejemplo:
- 35 minutos para limpiar un avión
- 15 minutos para repostar un avión.
- 10 minutos para embarcar a los pasajeros
- 30 minutos para cargar la mercancía.
Suponiendo que lo anterior se realice de forma consecutiva, el tiempo mínimo de respuesta del avión es:
- 35 + 15 + 10 + 30 = 90
Sin embargo, la limpieza, el repostaje y la carga pueden realizarse simultáneamente. Los pasajeros solo pueden embarcar una vez finalizada la limpieza. Por lo tanto, la latencia reducida es:
- 35 + 10 = 45
- 15
- 30
- Latencia mínima = 45
Las personas involucradas en la operación de ida y vuelta solo están interesadas en el tiempo que les lleva realizar sus tareas individuales. Sin embargo, cuando todas las tareas se realizan simultáneamente, es posible reducir la latencia al tiempo de la tarea más larga. Si algunos pasos tienen requisitos previos, resulta más difícil realizarlos todos en paralelo. En el ejemplo anterior, la necesidad de limpiar el avión antes de embarcar pasajeros genera una latencia mínima mayor que la de cualquier tarea individual.
Mecánica
Todo proceso mecánico se enfrenta a limitaciones modeladas por la física newtoniana . El comportamiento de las unidades de disco proporciona un ejemplo de latencia mecánica. En este caso, se trata del tiempo de búsqueda que tarda el brazo actuador en posicionarse sobre la pista adecuada y, posteriormente, de la latencia rotacional que tardan los datos codificados en el disco en girar desde su posición actual hasta una posición debajo del cabezal de lectura/escritura .
Sistemas de hardware y software informáticos
Las computadoras ejecutan instrucciones en el contexto de un proceso . En el contexto de la multitarea , la ejecución del proceso puede posponerse si otros procesos también se están ejecutando. Además, el sistema operativo puede programar cuándo realizar la acción que el proceso ordena. Por ejemplo, supongamos que un proceso ordena que la salida de voltaje de una tarjeta de computadora cambie de alto a bajo, de alto a bajo, y así sucesivamente a una frecuencia de 1000 Hz. El sistema operativo programa el proceso para cada transición (de alto a bajo o de bajo a alto) basándose en un reloj de hardware, como el temporizador de eventos de alta precisión . La latencia es el retraso entre los eventos generados por el reloj de hardware y las transiciones reales de voltaje de alto a bajo o de bajo a alto.
Muchos sistemas operativos de escritorio tienen limitaciones de rendimiento que generan latencia adicional. Este problema puede mitigarse con extensiones y parches en tiempo real, como PREEMPT RT .
En los sistemas embebidos, la ejecución de instrucciones en tiempo real suele estar respaldada por un sistema operativo en tiempo real .
Cabe señalar que, en los sistemas de software , la comparación con la latencia promedio y la mediana puede resultar engañosa, ya que algunos valores atípicos pueden distorsionarla. En su lugar, los arquitectos y desarrolladores de software deberían utilizar el percentil 99. [ 10 ]
Simulaciones
En las aplicaciones de simulación, la latencia se refiere al retardo, generalmente medido en milisegundos , entre la entrada inicial y la salida claramente perceptible para el usuario o sujeto del simulador. A veces, la latencia también se denomina retardo de transporte . Algunos expertos distinguen entre latencia y retardo de transporte utilizando el término latencia en el sentido del retardo adicional de un sistema por encima del tiempo de reacción del vehículo que se simula, pero esto requiere un conocimiento detallado de la dinámica del vehículo y puede resultar controvertido.
En los simuladores con sistemas visuales y de movimiento, es fundamental que la latencia del sistema de movimiento no sea mayor que la del sistema visual, ya que esto podría provocar mareo por movimiento . Esto se debe a que, en el mundo real, las señales de movimiento corresponden a la aceleración y se transmiten rápidamente al cerebro, generalmente en menos de 50 milisegundos; a esto le sigue, unos milisegundos después, la percepción de un cambio en la escena visual. Este cambio consiste esencialmente en una modificación de la perspectiva o el desplazamiento de objetos, como el horizonte, que tarda un tiempo en alcanzar valores perceptibles tras la aceleración inicial que lo provocó. Por lo tanto, un simulador debe reflejar la situación del mundo real asegurándose de que la latencia del movimiento sea igual o menor que la del sistema visual, y no al revés.
Véase también
Referencias
- ↑ "Latencia" Archivado el 22/04/2021 en Wayback Machine . Recuperado el 27/10/2020.
- ↑ "Latente - Etimología, Origen y Significado" . www.etymonline.com . Consultado el 1 de septiembre de 2025 .
- ↑ "Late - Etimología, Origen y Significado" . www.etymonline.com . Consultado el 1 de septiembre de 2025 .
- ↑ Souders, Steve. "Velocidad y el resultado final" . Consultado el 23 de febrero de 2023 .
- ↑ Hasbrouck, Joel; Saar, Gideon. "Comercio de baja latencia" (PDF) . pág. 1. Archivado del original (PDF) el 11 de noviembre de 2011. Recuperado el 18 de julio de 2011 .
- ↑ "Negociación de alta frecuencia: cuando los milisegundos significan millones" . The Telegraph . Consultado el 25 de marzo de 2018 .
- ↑ "¡No abuses de ping!" . Archivado del original el 12 de octubre de 2017 . Consultado el 29 de abril de 2015 .
- ↑ Shane Chen (2005). "Discusión sobre protocolos de red / Estrategias de modelado de tráfico" . knowplace.org . Archivado del original el 9 de enero de 2007.
- ↑ "QoS básico, parte 1: Control y modelado de tráfico en routers Cisco IOS" . The CCIE R&S . 19 de septiembre de 2012. Consultado el 29 de abril de 2015 .
- ↑ Kamburugamuve, Supun; Ekanayake, Saliya (2021). Fundamentos de aplicaciones intensivas en datos: Análisis de datos a gran escala: El funcionamiento interno . John Wiley & Sons. ISBN 9781119713012.
Lecturas adicionales
- M. Brian Blake (diciembre de 2003). "Coordinación de múltiples agentes para la orquestación de procesos orientada al flujo de trabajo" (PDF) . Information Systems and E-Business Management Journal . Springer-Verlag. Archivado del original (PDF) el 1 de septiembre de 2006.
Enlaces externos
- Simulación de la latencia del enlace de red en Linux
- conceptos de ingeniería