延遲(Delay) 與 Ping 值(Latency)

作者：拉普拉斯之影│League of Legends│2014-02-20 03:33:48│巴幣：18│人氣：18335

今天爬文看到不少抱怨~~GARENA~~某代理商的文章

筆者也是受害者之一, 但因為看到不少人對Ping 跟延遲有些許誤解, 因此於大學修計算機科學的在下特此想撰文解釋一下延遲的原理

延遲是什麼?

延遲正確的英語是 Delay 或 Time Delay

電腦與電腦通訊間, 信息的傳遞是需要時間的, 打比方就是飛鴿傳書要等白鴿飛過去對方才收到一樣, 延遲就是指我方發送信息到達目標方所需的傳輸時間.

利用電子線路通訊的電腦,就算對方是在地球的另一面, 也只是瞬間發生的事情, 在計算機通訊之間的延遲叫作Latency.

Ping 的背後

Ping 其實比較屬於是一種工具或方法 , 用來計算出 Latency

要測量物件時, 我們需要至少一種測量單位, 如重量單位公斤(kilogram, kg)和磅(Pound).

而量度延遲的單位是毫秒(millisecond, ms), 值得一提的是毫秒在電腦上是個很重要的時間單位, 所有(至起碼是我所知道的)的程式語言都會使用毫秒作單位. 當然也有其他時間單位作更精密的運算.

那毫秒即是多少秒? 以下是道簡單的換算式:

1 ms = 10^-3 s = 1/1000 s
s 代表秒(Second)

換句話說, 1秒是1000毫秒

Ping的原理很簡單, 不過首先我們得清楚一下電腦數據的傳輸方式:

電腦間的傳輸必須使用通訊協定, 詳細的理論這篇文章就不多說, 在這我就用台服LoL作例子來簡單解釋一下:

當我(Client, 客戶端)想玩時就要連上爛伺服器(Server), 我要先發送一個信息給伺服器(send request), 當服方收到我的信息後發送回應信息(response). 當我收到回應信息後便建立起通訊.

用圖像來表達的話:

(註: 圖上方法是TCP協定, 傳信息的方式會因不同協定有變化, 但跟這個方法大同小異)

如上圖所見, Ping 就是測量由發送信息至收到回應的所需時間(ms), 我們叫這得出的時間做Round-trip delay time(RTT), "大多數"遊戲中的 Lantency 就是此值

動手Ping Ping 看

讀萬卷書不如行萬里路

除了使用測速網站外, 其實我們是可以使用自己電腦系統來看Lantency的. 這裡就介紹一個十分容易簡單的Window系統ping 指令.

要使用ping, 我們有一些要求作前提:

-你要知道一個目標位置, 網址或IP都可以. 在這簡易教學中我使用www.google.com作例子

-你擁有使用命令提示字元(cmd)的權限

-你的電腦能上網......

符合這些要求後, 我們馬上可以開始試試:

1, 打開命令提示字元 ( a 或 b 兩種方法擇一)
  a, 開始 -> 所有程式 -> 附屬應用程式 -> 命令提示字元
  b, 開始 -> 在搜尋程式及檔上輸入cmd -> cmd.exe

2, 在cmd.exe中輸入 ping www.google.com -> 按Enter

這樣就可以得出我這台電腦跟Google先生(本家)的延遲了

如果看不懂內容的話, 這裡我解釋一些比較有用的情報:

"Pinging www.google.com [173.194.127.51] with 32 bytes of data:"
方括號內的IP 是網址www.google.com 的其中一個對應IP (對,是其中一個. 同一個網址下,你看到的IP可能會跟我的不樣)

"Reply from 173.194.127.51: bytes=32 time=22ms TTL=55" x4
這裡系統總共發了4個信息給Google, time就是該次信息的延遲了

"Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss)"
有如寄信會寄失一樣, 信息傳遞也可能會失敗, Lost就是指失敗的次數.
此時,你也許會想到有點奇怪. 是的, 其實你是可以自定義ping的次數跟頻率的.

值得注意的是, 我們玩多人連線遊戲時看到的值是Minimum(取最小值), Maximum(取最大值) 或 Average(取平均值)的其中一個, 至於會是哪個就看開發者的良心了

更新: 在日新月異的欺詐遊戲/ ~~Lier~~ Game 下,畫面上顯示的延遲可能是其他的計法, 例如One-way delay(OWD)即由我方發送到服方的時間(Client to Server Interval)或服方發給我方

的時間(Server to Client Interval) .
RTT跟OWD採取的值除了上述三種外也可以取中位數
主要構成原因是沒有一個國際標準限制~~代理商要求~~遊戲開發者使用哪一種測量準則)

另外,遊戲是不可能把每次ping的結果報告給你, 因為一來很吃資源二來你會眼花, 通常每半秒更新一次結果就足夠了

(註: 或許你會注意到為什麼明明你的Ping值很低卻很lag, 這正是心術不正的商人只顯示Minimum值)

(再註: 舉個明顯假設例子, 某某台服電競遊戲的延遲值更新率是1秒更新1次,
在這1秒內的數據傳輸次數其實很多的, 我假設有100次.
這100次有99次的延遲值是超過500ms, 然後有1次延遲值是80ms
因此你1秒間的Ping值就會有2個很極端的數字:
Minimum= 80ms, Average = (500*99+80*1)/100 = 495.8ms

也就是說, 在一秒內你電腦的反應慢了近0.5秒