Pendaman (rekayasa)

Latensi atau pendaman dari sudut pandang umum, adalah jeda waktu antara sebab dan akibat dari beberapa perubahan fisik dalam sistem yang diamati. Sendat, seperti yang dikenal di kalangan gim, mengacu pada pendaman antara masukan ke simulasi dan respons visual atau pendengaran, yang sering kali terjadi karena penundaan jaringan dalam permainan daring.

Definisi pendaman yang tepat bergantung pada sistem yang diamati atau sifat simulasi. Dalam komunikasi, batas bawah pendaman ditentukan oleh media yang digunakan untuk mentransfer informasi. Dalam sistem komunikasi dua arah yang andal, pendaman membatasi kecepatan maksimum pengiriman informasi, karena sering kali terdapat batasan jumlah informasi yang dikirimkan pada saat tertentu. Pendaman yang terlihat memiliki pengaruh yang kuat terhadap kepuasan dan kegunaan pengguna dalam bidang interaksi manusia-mesin .^[1]

Permainan daring sensitif terhadap pendaman ( sendat ), karena waktu respons yang cepat terhadap peristiwa baru yang terjadi selama sesi permainan akan diberi imbalan, sedangkan waktu respons yang lambat dapat dikenakan penalti. Karena penundaan dalam transmisi peristiwa permainan, pemain dengan koneksi internet pendaman tinggi mungkin menunjukkan respons yang lambat meskipun waktu reaksinya tepat. Hal ini memberikan keuntungan teknis kepada pemain dengan koneksi pendaman rendah.

Meminimalkan pendaman merupakan hal yang menarik di pasar modal, ^[2] khususnya ketika sistem otomatis untuk transaksi dan informasi keuangan digunakan untuk memproses pembaruan pasar dan membalikkan pesanan dalam hitungan milidetik. Perdagangan berpendaman rendah terjadi pada jaringan yang digunakan oleh lembaga keuangan untuk terhubung ke bursa saham dan jaringan komunikasi elektronik (ECN) untuk melakukan transaksi keuangan.^[3] Joel Hasbrouck dan Gideon Saar (2011) mengukur pendaman berdasarkan tiga komponen: waktu yang dibutuhkan informasi untuk sampai ke pedagang, eksekusi algoritma pedagang untuk menganalisis informasi dan memutuskan tindakan, dan tindakan yang dihasilkan untuk mencapai pertukaran. dan diimplementasikan. Hasbrouck dan Saar membandingkan hal ini dengan cara pengukuran pendaman di banyak tempat perdagangan yang menggunakan definisi yang jauh lebih sempit, seperti penundaan pemrosesan yang diukur dari masuknya pesanan (di komputer vendor) hingga transmisi pengakuan (dari komputer vendor).^[4] Perdagangan elektronik kini mencapai 60% hingga 70% dari volume harian di Bursa Efek New York dan perdagangan algoritmik mendekati 35%. Perdagangan menggunakan komputer telah berkembang hingga peningkatan kecepatan jaringan dalam hitungan milidetik menawarkan keunggulan kompetitif bagi lembaga keuangan.^[5]

Pendaman jaringan dalam jaringan sambungan paket diukur sebagai satu arah (waktu dari sumber mengirimkan paket ke tujuan yang menerimanya), atau waktu tunda bolak-balik (latensi satu arah dari sumber ke tujuan ditambah satu -arah latensi dari tujuan kembali ke sumber). Pendaman bolak-balik lebih sering dikutip karena dapat diukur dari satu titik. Perhatikan bahwa pendaman bolak-balik tidak termasuk jumlah waktu yang dihabiskan sistem tujuan untuk memproses paket.^{[ kutipan diperlukan ]} Banyak sarana perangkat lunak menyediakan layanan yang disebut ping yang dapat digunakan untuk mengukur pendaman bolak-balik. Ping menggunakan permintaan gema Internet Control Message Protocol (ICMP) yang menyebabkan penerima mengirimkan paket yang diterima sebagai respons segera, sehingga menyediakan cara kasar untuk mengukur waktu tunda bolak-balik. Ping tidak dapat melakukan pengukuran yang akurat, ^[6] terutama karena ICMP dimaksudkan hanya untuk tujuan diagnostik atau kendali dan berbeda dari protokol komunikasi nyata seperti TCP . Selain itu, perute dan penyedia layanan internet mungkin menerapkan kebijakan pembentukan lalu lintas yang berbeda untuk protokol yang berbeda.^{[7] [8]} Untuk pengukuran yang lebih akurat sebaiknya menggunakan perangkat lunak tertentu, misalnya: hping, Netperf atau Iperf .

Namun, dalam jaringan non-trivial, paket tipikal akan diteruskan melalui beberapa pranala dan gerbang , yang masing-masing tidak akan meneruskan paket sampai paket diterima sepenuhnya. Dalam jaringan seperti itu, pendaman minimal adalah jumlah penundaan transmisi setiap pranala, ditambah pendaman penerusan setiap gerbang jaringan. Dalam praktiknya, pendaman minimal juga mencakup penundaan antrian dan pemrosesan. Penundaan antrian terjadi ketika gerbang jaringan menerima banyak paket dari sumber berbeda menuju tujuan yang sama. Karena biasanya hanya satu paket yang dapat dikirim pada satu waktu, beberapa paket harus mengantri untuk transmisi, sehingga menimbulkan penundaan tambahan. Penundaan pemrosesan terjadi ketika gerbang jaringan menentukan apa yang harus dilakukan dengan paket yang baru diterima. Peluberan penyangga juga dapat menyebabkan peningkatan pendaman yang besarnya atau lebih. Kombinasi propagasi, serialisasi, antrian, dan penundaan pemrosesan sering kali menghasilkan profil pendaman jaringan yang kompleks dan bervariasi.

Pendaman membatasi total aliran lewat dalam sistem komunikasi dua arah yang andal seperti yang dijelaskan oleh produk penundaan lebar pita .

Pendaman dalam serat optik sebagian besar merupakan fungsi dari kecepatan cahaya . Ini setara dengan pendaman 3,33 µs untuk setiap kilometer panjang lintasan. Indeks bias sebagian besar kabel serat optik adalah sekitar 1,5, yang berarti bahwa cahaya merambat 1,5 kali lebih cepat di ruang hampa dibandingkan di dalam kabel. Ini berhasil menjadi sekitar 5.0 µs pendaman untuk setiap kilometer. Dalam jaringan metro yang lebih pendek, pendaman yang lebih tinggi dapat terjadi karena jarak ekstra dalam membangun penggapai dan sambungan silang. Untuk menghitung pendaman suatu sambungan, kita harus mengetahui jarak yang ditempuh oleh serat yang jarang berupa garis lurus, karena harus melintasi kontur dan hambatan geografis, seperti jalan raya dan rel kereta api, dll.

Karena ketidaksempurnaan pada serat, cahaya terdegradasi saat ditransmisikan melalui serat tersebut. Untuk jarak lebih dari 100 kilometer, penguat atau regenerator digunakan. Pendaman yang ditimbulkan oleh komponen-komponen ini perlu diperhitungkan.

Satelit pada orbit geostasioner berada cukup jauh dari Bumi sehingga pendaman komunikasi menjadi signifikan – sekitar seperempat detik untuk perjalanan dari satu pemancar di darat ke satelit dan kembali ke pemancar lain di darat; hampir setengah detik untuk komunikasi dua arah dari satu stasiun Bumi ke stasiun Bumi lainnya dan kemudian kembali ke stasiun Bumi pertama. Orbit Bumi yang rendah terkadang digunakan untuk mengurangi penundaan ini, dengan mengorbankan pelacakan satelit yang lebih rumit di darat dan memerlukan lebih banyak satelit di rasi satelit untuk memastikan jangkauan yang berkelanjutan.

Pendaman audio adalah penundaan antara saat sinyal audio masuk dan saat sinyal tersebut muncul dari suatu sistem. Kontributor potensial terhadap latensi dalam sistem audio mencakup pengubah analog-ke-digital, penyangga, pengolahan sinyal digital, waktu transmisi, pengubah digital-ke-analog, dan kecepatan suara di udara.

Pendaman video mengacu pada tingkat penundaan antara waktu permintaan pengiriman aliran video dan waktu sebenarnya pengiriman tersebut dimulai. Jaringan yang menunjukkan penundaan yang relatif kecil dikenal sebagai jaringan pendaman rendah, sedangkan jaringan sejenisnya dikenal sebagai jaringan pendaman tinggi.

Setiap alur kerja individu dalam sistem alur kerja dapat mengalami beberapa jenis pendaman operasional. Bahkan mungkin saja sistem individual memiliki lebih dari satu jenis pendaman, bergantung pada jenis partisipan atau perilaku pencarian tujuan. Hal ini paling baik diilustrasikan oleh dua contoh berikut yang melibatkan perjalanan udara .

Dari sudut pandang penumpang, pendaman dapat digambarkan sebagai berikut. Misalkan John Doe terbang dari London ke New York . Pendaman perjalanannya adalah waktu yang dibutuhkannya untuk pergi dari rumahnya di Inggris ke hotel tempat dia menginap di New York. Hal ini tidak bergantung pada jalur lewat udara London-New York – apakah ada 100 penumpang setiap hari atau 10.000 penumpang, pendaman perjalanan akan tetap sama.

Dari sudut pandang personel operasi penerbangan, pendaman bisa sangat berbeda. Pertimbangkan staf di bandara London dan New York. Hanya sejumlah pesawat yang mampu melakukan perjalanan transatlantik, sehingga ketika mendarat mereka harus mempersiapkannya untuk perjalanan pulang secepat mungkin. Mungkin diperlukan, misalnya:

• 35 menit untuk membersihkan pesawat
• 15 menit untuk mengisi bahan bakar pesawat
• 10 menit untuk memuat penumpang
• 30 menit untuk memuat kargo

Setiap proses mekanis menghadapi keterbatasan yang dimodelkan oleh fisika Newton . Perilaku kandar cakram memberikan contoh pendaman mekanis. Di sini, ini adalah waktu pencarian waktu bagi lengan aktuator untuk diposisikan di atas jalur yang sesuai dan kemudian latensi rotasi agar data yang dikodekan pada piringan berputar dari posisinya saat ini ke posisi di bawah kepala baca-tulis cakram.

Komputer menjalankan instruksi dalam konteks suatu proses . Dalam konteks multitasking komputer, eksekusi suatu proses dapat ditunda jika proses lain juga sedang dijalankan. Selain itu, sistem operasi dapat menjadwalkan kapan harus melakukan tindakan yang diperintahkan oleh proses tersebut. Misalnya, suatu proses memerintahkan tegangan keluaran kartu komputer diatur tinggi-rendah-tinggi-rendah dan seterusnya pada laju 1000. Hz. Sistem operasi menjadwalkan proses untuk setiap transisi (tinggi-rendah atau rendah-tinggi) berdasarkan jam perangkat keras seperti Pengatur Waktu Peristiwa Presisi Tinggi . Latensi adalah penundaan antara peristiwa yang dihasilkan oleh jam perangkat keras dan transisi tegangan aktual dari tinggi ke rendah atau rendah ke tinggi.

Banyak sistem operasi memiliki batasan kinerja yang menimbulkan pendaman tambahan. Masalahnya dapat diatasi dengan ekstensi dan tambalan waktu nyata seperti PREEMPT_RT .

Pada sistem tertanam, eksekusi instruksi secara nyata sering kali didukung oleh sistem operasi langsung

Dalam aplikasi simulasi, pendaman mengacu pada waktu tunda, sering kali diukur dalam milidetik, antara masukan awal dan keluaran yang dapat dilihat dengan jelas oleh peserta simulator atau subjek simulator. Pendaman terkadang juga disebut penundaan transportasi . Beberapa otoritas^[siapa?]membedakan antara latensi dan penundaan pengangkutan dengan menggunakan istilah pendaman dalam arti waktu tunda tambahan suatu sistem melebihi waktu reaksi kendaraan yang disimulasikan, namun hal ini memerlukan pengetahuan terperinci tentang dinamika kendaraan dan dapat menimbulkan kontroversi.

Dalam simulator dengan sistem visual dan gerak, sangat penting agar pendaman sistem gerak tidak lebih besar dari sistem visual, atau gejala penyakit simulator dapat terjadi. Hal ini karena, di dunia nyata, isyarat gerakan adalah percepatan dan dengan cepat dikirimkan ke otak, biasanya dalam waktu kurang dari 50 milidetik; ini diikuti beberapa milidetik kemudian oleh persepsi perubahan dalam pemandangan visual. Perubahan pemandangan visual pada dasarnya adalah salah satu perubahan perspektif atau perpindahan objek seperti cakrawala, yang membutuhkan waktu untuk mencapai jumlah yang terlihat setelah percepatan awal yang menyebabkan perpindahan. Oleh karena itu, sebuah simulator harus mencerminkan situasi dunia nyata dengan memastikan bahwa latensi gerakan sama atau lebih kecil dari sistem visual dan bukan sebaliknya.

1. ^ Souders, Steve. "Velocity and the Bottom Line". Diakses tanggal 23 February 2023. 
2. ^ TABB (2009). High Frequency Trading Technology: a TABB Anthology. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2016-08-01. Diakses tanggal 2017-02-11.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
3. ^ Mackenzie, Michael; Grant, Jeremy (2009). "The dash to flash" (PDF). Financial Times. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 23 July 2011. Diakses tanggal 18 July 2011. extracting tiny slices of profit from trading small numbers of shares in companies, often between different trading platforms, with success relying on minimal variations in speed - or "latency", in the trading vernacular.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
4. ^ Hasbrouck, Joel; Saar, Gideon. "Low-Latency Trading" (PDF). hlm. 1. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 11 November 2011. Diakses tanggal 18 July 2011.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
5. ^ "High-frequency trading: when milliseconds mean millions". The Telegraph. Diakses tanggal 2018-03-25. 
6. ^ "Don't misuse ping!". Diarsipkan dari versi asli tanggal 12 October 2017. Diakses tanggal 29 April 2015.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
7. ^ Shane Chen (2005). "Network Protocols Discussion / Traffic Shaping Strategies". knowplace.org. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2007-01-09. 
8. ^ "Basic QoS part 1 – Traffic Policing and Shaping on Cisco IOS Router". The CCIE R&S. 19 September 2012. Diakses tanggal 29 April 2015.