Latency (Latenz)

Latenz ist oft wichtiger als Bandbreite (Geschwindigkeit).

• Video gucken: Latenz egal. Hauptsache viele Daten kommen an (Puffern).
• Videocall (Zoom): Latenz extrem wichtig. Wenn alle 2 Sekunden verzögert sind, fällt man sich ständig ins Wort.
• Online-Gaming: Latenz über 50ms ist spürbar. Über 100ms unspielbar.

Glasfaser hat extrem niedrige Latenz. Satelliten-Internet (altes) hat extrem hohe. (Starlink ist besser, weil Satelliten tiefer fliegen).

1. Lichtgeschwindigkeit

Nichts ist schneller als Licht. Trotzdem braucht Licht von Frankfurt nach New York (Glasfaser durch den Ozean) ca. 30 Millisekunden. Hin und zurück = 60ms. Schneller geht physikalisch nicht. Dazu kommen Router, Switches und langsame Server, die das Signal bremsen.

2. Jitter

Noch schlimmer als hohe Latenz ist schwankende Latenz (Jitter). Mal 20ms, mal 200ms. Das macht Sprachübertragung (VoIP) kaputt (Roboterstimme), weil die Pakete in falscher Reihenfolge ankommen.

1. Bufferbloat

Die größte unsichtbare Ursache von massiven Latenzspitzen bei Usern (Trotz VDSL 250 Mbit/s) ist Bufferbloat. Dein Heimrouter oder der ISP-Switch baut riesige Puffer-RAMs in seine Netzwerkkarten ein. Ziel: Kein TCP-Paket verwerfen. Das füllt das Kabel gut! Tatsache ist aber: TCP verlässt sich auf "Packet Loss" (Tail Drop) zum Drosseln seines Fensters (Congestion Control). Statt Pakete bei Stau abzuwerfen, lagert der Router tausende Downloads-Pakete in seinem FIFO-Buffer. Dein VoIP-Sprachpaket stellt sich als Letztes am Ende dieses 5MB-Staus an. Es wird zwar sicher transportiert, aber wartet 800ms im RAM der Hardware. Der Buffer ist zum Flaschenhals mutiert. Die Lösung liegt in SQM (Smart Queue Management, wie fq_codel oder cake), das Pakete intelligent verwirft und Voice/Gaming-Traffic auf dem Router priorisiert.

2. BGP Anycast und Edge CDN Latenz

Klassisches TCP-Routing nach Australien zieht erbarmungslose 300 Millisekunden. Wenn aber dort jemand nach 8.8.8.8 (Google DNS) surft, ist die Latenz 15ms. Wie ist das möglich? Durch Anycast. BGP (Border Gateway Protocol) wird instruiert, dieselbe einzige IP im globalen Internet an dutzenden Orten gleichzeitig zu publizieren. Pingt ein Handy aus Sydney die 8.8.8.8 an, liefert das BGP den absolut kürzesten Hop-Countpfad zu einem Server-Racks stehen, das Google in Sydney (Edge) aufgestellt hat. Anycast bricht die Längenphysik nicht aus, es platziert den Klon der Server einfach per Routing-Magie exakt dorthin, wo die Latenz verschwindet.

3. TCP Handshake Penalisierung (TLS/RTT)

Bis ein HTTP-Aufruf startet, verschwendet TCP immens Latenz. Ein TCP-Handshake bedarf 1-RTT (Round Trip Time). Ein TLS-1.2 Handshake kostete zudem 2-RTT. Bis zum ersten Byte Daten vergingen brutal 3-RTT. Lag die Leitungslatenz in Asien bei krassen 200 Millisekunden, hieß das 600 Millisekunden reine Totzeit, worauf Browser und Mobil-Apps extrem spuckend reagierten (Startup-Delay). Dies ist der Hauptgrund für die Erschaffung des neuen QUIC (HTTP/3) Protokolls über UDP. QUIC schmilzt Connection und Krytpo-Setup in eine einzige Operation und benötigt für das TLS-1.3 Setup sagenhafte 0-RTT bei Resumptions.