Latência! Humm, espera um pouco. Já explico…

O título: “Latência! Humm, espera um pouco. Já explico” é uma brincadeira com o termo! Mas que explica muito sobre ele. Ela nos leva a entender que latência tem a ver com esperar um certo tempo.

Assim, latência pode ser definida como sendo sinônimo de atraso. É uma designação que exprime quanto tempo um certo pacote de dados leva para percorrer de um determinado ponto para outro. Por exemplo: do seu computador para um determinado site de notícias.

 

Protocolo ICMP (ping)

Em princípio, uma das formas mais comuns para determinar a latência é medir por meio de uma ferramenta disponível em sistemas operacionais ou aplicativos para esse fim, o “ping”. Essa ferramenta está disponível em um protocolo chamado ICMP. ICMP é uma sigla em inglês para Internet Control Message Protocol. É um protocolo definido pelo RFC 792 e integrante do protocolo IP. Utilizado para gerar relatórios de erros da fonte de origem ao destino e novamente a origem. Isso é feito por meio do envio de um conjunto de pacotes conhecidos. Em seguida estes serão devolvidos para o remetente, e o tempo de ida e volta será a latência.

 

 

Inicialmente, é bom esclarecer: embora na atualidade o ping seja considerado a sigla para “Packet InterNet Grouper”, Michael Muuss, o criador do comando, deixou dito em seu site que seu objetivo ao dar esse nome era fazer uma analogia ao som de um sonar. Alguns associam o termo ao ping e pong como referência do jogo de mesmo nome. Isto é, com o conceito de ida e volta.

A razão do uso desta analogia veio do motivo do ping agir de forma similar a um sonar, entretanto, com referência ao mundo digital. A partir deste comando, o computador mede quantos milissegundos (ms) um pacote contendo um conjunto de informações leva para ir e voltar até um destino. Como resultado, de forma simplista, quanto menor o valor numérico que ele retornar, mais rápida será a sua conexão.

 

Fatores que influenciam na latência

Poder-se-ia imaginar que o envio de dados é imediato, sem nenhum atraso, porém isso na prática não é assim. Fenômenos físicos influenciam na latência de uma determinada rede, entre eles podemos citar:

Meio de Transmissão: o meio de transporte em si, seja ele fibra óptica, rede metálica, wireless, coaxial ou outro sempre irá introduz algum atraso. Há meios com menor e com maior atraso.

Propagação: é a velocidade com a qual a informação caminha por um meio de transmissão. Conforme as características de um mesmo meio (fibra óptica, por exemplo) a velocidade de propagação pode mudar. Corresponde a velocidade que um pacote possui ao viajar de um ponto a outro.

Tamanho do pacote: o tamanho do pacote também irá influenciar no atraso. Um pacote de dados de maior tamanho, na sua viagem, levará mais tempo para percorrer a distância de ida e volta.

Elementos de Processamento: roteadores, firewalls e outros dispositivos de processamento elevam o tempo de encaminhamento da informação. Cada nó de rede em que haja uma leitura de um pacote levará um certo tempo para fazê-lo. Isso inclui a sua interpretação, reencaminhamento e possivelmente alteração do cabeçalho. Por exemplo, alterar a contagem de saltos (hops) no campo Time To Live (TTL), eventualmente o tamanho do pacote ou seu desmembramento.

 

Latência de Rede

Fonte primária de latência de rede

Como vimos, latência de rede corresponde ao tempo que os dados levam para percorrer uma rede de ponto a outro. Um conjunto de fatores irá determinar a latência, incluindo congestionamento de rede (tempo de encaminhamento) e outros. Mas, a fonte primária de latência é a distância e o meio de propagação usado.

Em um meio de transporte o atraso de propagação refere-se ao tempo que um sinal leva para percorrer esse meio. Por exemplo: a luz viaja através de uma fibra óptica a uma velocidade aproximada de 205.000 km/s. Esse valor, portanto, corresponde a 2/3 da velocidade da luz no vácuo. Assim, a distância terá relação direta com o tempo que a informação levará para percorrer a estrutura.

 

Fibras Ópticas e a latência

Observe que a fibra óptica é um dos meios de transporte de informações que apresenta uma das menores latências em função da distância. Equipamentos de rádio propagam a onda de rádio a uma velocidade maior, mas possuem maior tempo de processamento

O mercado de telecomunicações busca soluções de fibra óptica cada vez mais rápidas (com maior velocidade de propagação). Cabos submarinos de fibra óptica estão nessa “corrida” por velocidade. Pois, afinal, são eles que interligam continentes e operacionalizam a Internet no mundo. Por isso, quando for escolher servidores de acesso pode ser interessante escolher aqueles mais próximos, devido a distância e a latência provocada pelos cabos submarinos.

Quando você acessa um site ou envia uma informação, deve saber que o sinal sai do seu equipamento via cabo ou rádio. Depois entra na rede pelo seu provedor (ou operadora) e segue pelos postes, antenas, cabos nas rodovias, etc. Se o seu acesso for internacional entra em um cabo internacional (provavelmente submarino). Tudo isso para que atinja o destino ao qual esteja programado para alcançar. Assim, quanto maior a distância física entre seu equipamento e o servidor, maior será a latência (ou o tempo de ping).

Placas de sinalização, ao longo de rodovias alertam sobre cabos ópticos enterrados. Por estes cabos podem trafegar Terabytes por segundo de dados. Atendem grandes quantidades de assinantes. Por isso um rompimento seria desastroso. Grande parte das vezes os sites estão hospedados fora do Brasil. Assim, é provável que para acessar uma informação, ela passe por uma dessas fibras para chegar ao servidor do site, email, streaming e outros. Dessa maneira, quanto mais longe a distância física dessa estrutura, maior será a latência. E consequentemente os ricos rompimento ou indisponibilidade.

 

 

Impacto financeiro nos negócios

Rompimentos de cabos acabam com um dia inteiro de trabalho. Inviabilizam a operação de serviços como o Uber, por exemplo. Imagine uma pane com 24 horas sem Internet. Estudos indicam que varejistas online, como Amazon, Submarino, Americanas e outros reduzem suas vendas em 1% a cada 100ms de latência.

Sem dúvida, há um grande prejuízo para o mercado de “Games” com a questão da latência. Dessa maneira consoles de jogos, como Playstation e Xbox podem ter games on-line completamente inviabilizados pela questão da latência. Isso significando a não consequente venda do produto.

Empresas de pesquisa de conteúdo online, como Google e Bing, informam que o aumento da latência leva a diminuição de cliques e visualizações de resultados de pesquisa. Assim, iIsso claramente influencia diretamente o sucesso de seus negócios.

 

Relação entre Largura de Banda e Latência

Largura de Banda: bandwidth (termo em inglês) é definida em bits por segundo (bps). A princípio, representa a quantidade de bits que são transferidos em um período de tempo fixo, no caso um segundo. Corresponde ao total de banda disponível em um circuito de transmissão/recepção.

Throughput: ou taxa de transferência é a quantidade de dados transferidos com êxito de um local para outro. Ou também é a quantidade de dados processados num determinado espaço de tempo. Usa as unidades básicas Kbps, Mbps, e o Gbps. Há ainda a unidade “packets per second” ou “PPS” que determina a quantidade de pacotes que podem ser efetivamente transferidos por segundo. Pode ser considerada como a taxa de transferência efetiva de um sistema (desconsiderando dados perdidos). Em outras palavras, mede, em um intervalo de tempo pré-estabelecido, a quantidade de bits que um link está transmitindo.

Latência: Latência como vimos corresponde ao atraso. Ou seja, é a quantidade de tempo que leva um pacote para viajar de origem para destino. Juntos, a latência, a largura de banda e o throughput definem a velocidade de uma rede.

 

Analogias de comparação

Só para ilustrar vamos a uma analogia. Imagine uma rodovia em que existem 5 faixas e que cabem um certo número de veículos por pista. O número de veículos possíveis trafegados em um segundo será a largura de banda. Ainda, imagine que as pistas não estejam completamente tomadas por veículos. Se esses poucos veículos dessa rodovia demorarem a trafegar pelas pistas (latência elevada) teremos uma baixa taxa de transferência (throughput). Analogamente, quanto maior a latência para um destino, menor será a taxa de transferência.

 

 

Para aperfeiçoar nosso entendimento, podemos lançar mão de outra analogia. Imagine canos de água de diferentes espessuras. A largura dos canos representará a largura de banda, isto é, a quantidade de água possível por segundo. Agora imagine que o fluxo de água não seja constante e que a latência seja a quantidade de tempo que uma certa porção de água leva para viajar através do tubo. Isso representa o tempo que um pacote leva para viajar por uma rede. A quantidade de fluxo de água será sua taxa de transferência. Como resultado quanto maior a latência menos a taxa de transferência.

 

 

Latência de serviços de Internet

Primeiramente vamos comparar as latências de alguns sistemas. Mas é importante ressaltar que as distâncias envolvidas são fator fundamental nesses casos. Em sistemas xDSL ou de Internet via cabo temos uma latência típica de 500 ms. Entretanto, podem haver casos que seja próxima de 100 ms ou de 25 ms, dependendo da configuração.

Em conexões de Internet via satélite as latências são tipicamente elevadas. Podem atingir 500 ms ou mais. Provedores de internet via Rádio possuem latência na casa de 80 ms.

Para a fibra óptica, considerando as distâncias envolvidas, temos baixas latências. Mas estamos amarrados ao limite de velocidade da luz. A velocidade da luz possui uma velocidade de 299 792 458 metros por segundo. Em torno de 1079 milhões de Km/h. Mas é bom lembrar que isso é no vácuo. Na fibra óptica essa velocidade cai para 2/3 disso.

Comparando a fibra  óptica e o coaxial para “última milha” eles são sistemas com latência insignificante. Mas em relação à distância a fibra óptica é imbatível, até mesmo porque outros meios não atingem longas distâncias. Verdadeiramente a latência vai ser muito mais afetada pela qualidade da rede dos ISPs que qualquer outra coisa.

Concluindo, uma conexão de Internet de 40 Mbps mas com alta latência, por exemplo, pode ser pior do que uma de 10 Mbps,.

 

Autor: Fernando César Morellato

 

Acesse também nossa plataforma EAD

Ficou interessado em mais informações? Clique aqui!