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Latenz einfach erklärt: Messung und Ursachen
Latenz ist die Zeitverzögerung zwischen dem Senden einer Information und ihrer Ankunft oder der erwarteten Reaktion. Im Netzwerk wird sie meist in Millisekunden (ms) angegeben. Je kleiner die Latenz, desto schneller fühlt sich eine interaktive Anwendung an.
Auf dieser Seite lernst du, Latenz richtig zu deuten, von ähnlichen Kennzahlen zu unterscheiden und passende Ursachen sowie Gegenmaßnahmen zu erkennen.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Warum Latenz bei manchen Anwendungen besonders auffällt
Latenz
Latenz ist die Wartezeit bei einer Übertragung oder Verarbeitung. Netzwerklatenz beschreibt die Zeit, die Daten von einem Punkt im Netzwerk zu einem anderen benötigen. Sie wird meist in Millisekunden gemessen; 1.000 ms entsprechen 1 Sekunde.
Bei einem Online-Spiel muss deine Eingabe erst zum Server gelangen. Die Antwort muss danach wieder zu deinem Gerät zurück. Eine große Verzögerung kann deshalb dazu führen, dass eine Bewegung verspätet erscheint.
Bei einem bereits vorgeladenen Video fällt dieselbe Verzögerung oft weniger auf: Ein Puffer speichert Daten vorübergehend. Bei einem Livestream, einem Gespräch oder einer Fernsteuerung ist eine schnelle Reaktion dagegen besonders wichtig.
Du drückst in einem Online-Spiel eine Taste. Die Spielfigur reagiert erst sichtbar, nachdem Daten zum Server und zurück übertragen und verarbeitet wurden. Diese gesamte wahrgenommene Reaktionszeit kann neben der Netzübertragung auch Server- und Geräteverarbeitung enthalten. Sie ist daher nicht automatisch mit der reinen einseitigen Netzwerklatenz gleichzusetzen.
Wie Ping und RTT gemessen werden
Ein Pingtest sendet ein Echoanfragepaket an ein Ziel und wartet auf die Antwort. Der angezeigte Wert ist gewöhnlich die Round Trip Time (RTT): die Zeit für Hinweg und Rückweg zusammen.
Ping misst nicht zuverlässig die einseitige Latenz. Hin- und Rückweg können unterschiedliche Pfade und Bedingungen haben.
Ein Ping zeigt 40 ms RTT. Nur wenn Hin- und Rückweg ungefähr gleich lange dauern, kann man die einseitige Laufzeit grob auf 20 ms schätzen: $40\,\text{ms} : 2 = 20\,\text{ms}$. Das ist eine Näherung, keine sichere Messung jeder Richtung.
Eine weitere Kennzahl ist die Time to First Byte (TTFB). Sie reicht vom hergestellten Verbindungszustand bis zum ersten Byte der Antwort. TTFB umfasst sowohl Serververarbeitung als auch die Übertragung zurück zum Client. Sie isoliert die Netzwerklatenz also nicht.
Wie sich Latenz von anderen Kennzahlen unterscheidet
| Kennzahl | Leitfrage | Typische Einheit |
|---|---|---|
| Latenz | Wie lange dauert die Übertragung oder Reaktion? | ms |
| Bandbreite | Wie viel Datenkapazität steht theoretisch pro Zeit bereit? | Mbit/s oder Gbit/s |
| Durchsatz | Wie viele Daten werden tatsächlich erfolgreich pro Zeit übertragen? | bit/s oder Mbit/s |
| Jitter | Wie stark schwankt die Latenz mehrerer Übertragungen? | ms als Zeitabweichung |
Eine Verbindung kann eine große Bandbreite und trotzdem eine hohe Latenz haben. Ebenso kann sie schnell reagieren, aber nur wenig Daten pro Sekunde übertragen. Kapazität, tatsächlich übertragene Menge und Wartezeit sind verschiedene Größen.
Ein Netz bietet 100 Mbit/s Bandbreite. Tatsächlich werden tagsüber 50 Mbit/s und nachts 80 Mbit/s übertragen. Die Bandbreite beschreibt die mögliche Kapazität, die beiden Messwerte den Durchsatz. Ohne zusätzliche Zeitmessung sagt keiner dieser Werte, wie hoch die Latenz ist.
Jitter betrifft nicht die durchschnittliche Verzögerung allein, sondern ihre Schwankung. Für Sprache oder Video kann eine gleichmäßige Verzögerung leichter auszugleichen sein als stark wechselnde Paketlaufzeiten.
Wo Verzögerungen entstehen
Eine Datenübertragung besteht aus mehreren Abschnitten. An jedem Abschnitt kann Zeit hinzukommen:
- Übertragung: Größere Entfernung verlängert gewöhnlich die Laufzeit. Auch das Übertragungsmedium spielt eine Rolle.
- Weiterleitung: Router, Switches und andere Zwischenstationen verarbeiten Pakete. Jede solche Station kann zusätzliche Verzögerung verursachen.
- Warteschlange: Treffen mehr Pakete ein, als ein Gerät gerade bearbeiten kann, müssen sie warten.
- Verarbeitung: Server und Endgeräte benötigen Zeit, um Anfragen auszuwerten und Antworten zu erzeugen.
- Funkverbindung: Entfernung zum WLAN-Zugangspunkt, Hindernisse und schwache Signalbedingungen können die Verbindung beeinträchtigen.
Hop
Ein Hop ist ein Abschnitt des Weges von einem Netzwerkgerät zum nächsten, zum Beispiel von einem Router zu einem weiteren Router. Mehr Hops bedeuten meist mehr Verarbeitung und damit oft mehr Latenz; die genaue Wirkung hängt jedoch vom jeweiligen Pfad ab.
Eine Webseite reagiert abends langsamer. Eine mögliche Ursache ist hohe Last: Viele Anfragen erzeugen Warteschlangen am Anschluss, im Netz oder am Server. Der Zeitpunkt allein beweist die Ursache aber noch nicht. Messungen zu verschiedenen Zeiten und Zielen helfen, die Vermutung zu prüfen.
Wie du eine passende Maßnahme auswählst
Eine gute Maßnahme setzt an der vermuteten Ursache an. Mehr Bandbreite hilft vor allem bei einem Kapazitätsengpass. Sie verkürzt nicht automatisch eine große geografische Entfernung oder langsame Serververarbeitung.
| Beobachtung | Sinnvolle Prüfung | Mögliche Maßnahme |
|---|---|---|
| Nur ein weit entfernter Dienst reagiert langsam | Pingwerte zu mehreren Zielen vergleichen | näheren Server oder regionalen Standort nutzen |
| Verzögerung steigt bei hoher gleichzeitiger Last | Messung bei geringer und hoher Last vergleichen | Datenverkehr entlasten oder Kapazität passend erhöhen |
| WLAN ist auffällig, Kabel nicht | denselben Test per WLAN und Ethernet wiederholen | Ethernet nutzen oder Funkabdeckung verbessern |
| Viele Zwischenstationen fallen auf | den Netzwerkpfad untersuchen | Routing vereinfachen oder Inhalte näher bereitstellen |
| Server antwortet langsam | Netzweg und Serververarbeitung getrennt beobachten | Serverressourcen oder Anwendung optimieren |
Ein Content Delivery Network (CDN) speichert Inhalte auf verteilten Servern näher bei den Nutzenden. Edge Computing verlagert auch Verarbeitung näher an den Ort, an dem Daten entstehen oder gebraucht werden. Beide Ansätze können Wege verkürzen, lösen aber nicht jede Ursache.
Ändere Firewallregeln nicht allein mit dem Ziel, einige Millisekunden zu sparen. Eine Ausnahme kann Sicherheitsprüfungen umgehen. Ohne klare Sicherheitsbedingungen ist sie keine allgemeine Empfehlung zur Latenzsenkung.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Latenz
- messen: Ping und RTT
- abgrenzen: Bandbreite, Durchsatz und Jitter
- Ursachen: Entfernung, Hops, Warteschlangen und Verarbeitung
- Wirkung: verzögerte Reaktion bei Echtzeitanwendungen
- verringern: Ursache prüfen und gezielt handeln
Die wichtigste Denkregel lautet: Erst den Messwert klären, dann die Ursache eingrenzen, danach die Maßnahme wählen. Ein hoher Ping zeigt eine große RTT, aber noch nicht automatisch, wo die Verzögerung entstanden ist.