Поддержание хорошей производительности сети имеет решающее значение, поскольку каждый день происходит передача миллиардов данных.
2020 год начался примерно с 44 зеттабайт данных, что примерно в 40 раз превышает общее количество звезд в наблюдаемой Вселенной. Всемирный Экономический Форум.
И это число будет увеличиваться в ближайшие дни.
Это безумная цифра, но факт!
Поэтому крайне необходимо обеспечить, чтобы ваша сеть демонстрировала достаточную производительность для удовлетворения растущих требований.
Теперь слон в комнате — это производительность сети, которая зависит от определенных факторов, среди которых можно назвать задержку, время до первого байта (TTFB), пропускную способность и пропускную способность.
Если вы хотите поддерживать стабильную и высокопроизводительную сеть, вам следует оптимизировать эти факторы. Кроме того, они также помогут вам избежать штрафов со стороны основных браузеров и поисковых систем.
Итак, подготовьтесь к пониманию этих сетевых терминов и тому, как вы можете оптимизировать их для повышения производительности.
Оглавление
Что такое задержка?
Задержка буквально означает задержку.
В сетевой экосистеме задержка — это время, необходимое запросу или данным для перемещения от источника к месту назначения. Здесь действие пользователя — это запрос и время, необходимое веб-приложению для ответа на этот запрос.
Эта временная задержка также включает время, необходимое серверу для обработки запроса. Следовательно, он измеряется как круговой путь — общее время, затрачиваемое запросом на захват и обработку через несколько устройств, а затем на получение пользователем, где он декодируется.
Если задержки при передаче данных относительно малы, то желательна низкая задержка. Но более длительные задержки или высокая задержка нежелательны, поскольку это ухудшает работу пользователя.
Но как узнать, имеет ли ваша сеть большую задержку?
Некоторые типичные признаки включают в себя:
- Веб-сайт или приложение загружаются «вечно»
- Доступ к серверам и веб-приложениям становится медленным.
- При отправке некоторой информации, например, писем с большими вложениями, требуется больше времени.
Итак, когда вы сталкиваетесь с таким знаком, это, вероятно, связано с высокой задержкой сети.
Задержка в сети рассчитывается в миллисекундах (мс) и неизбежна, поскольку на то, как сети взаимодействуют друг с другом, влияет множество аспектов. Но вы можете уменьшить задержку, применив определенные меры, которые я буду обсуждать в следующих разделах.
Перед этим давайте обсудим причину задержки в сети.
Каковы причины задержки?
- Расстояние между пользователем, делающим запрос, и местоположением сервера
- Ошибки сервера, такие как ошибка 50X, могут повлиять на производительность приложений, а также могут помешать посетителям попасть на ваш сайт.
- Плохая оптимизация серверной базы данных, которая может произойти в результате чрезмерного использования баз данных, длинных полей, больших таблиц, неправильного использования индексов и сложных вычислений.
- Проблемы с оборудованием, возникающие из-за маршрутизаторов, точек доступа Wi-Fi, коммутаторов, устройств безопасности, балансировщиков нагрузки, брандмауэров, IPS и т. д.
- Среды передачи, такие как беспроводные соединения, оптоволоконные кабели и т. д., имеют ограничения.
- Из-за нехватки памяти операционные системы с трудом справляются с требованиями к ОЗУ, которые используют программы, что влияет на производительность системы.
- Проблемы конечного пользователя, такие как низкая загрузка ЦП или цикл памяти, необходимые для получения ответа в разумные сроки.
Как измерить ⏱️ задержку?
Если вы используете инструменты мониторинга сети от таких брендов, как SolarWinds и Datadog, вы можете автоматически проверять задержку в сети.
Но есть ли ручной способ для этого?
Ответ ДА.
Просто откройте командную строку в вашей операционной системе и введите это — tracert, а затем введите место назначения, которое вы хотите запросить.
После ввода команды появится список со всеми маршрутизаторами в сетевом пути, ведущем к адресу сайта. Он также покажет расчет времени в миллисекундах.
Просто сложите все измерения, чтобы получить задержку, связанную с вашей сетью.
Существуют определенные методы измерения задержки:
Время до первого байта (TTFB)
Разница во времени, зарегистрированная между моментом, когда запрос уходит с устройства пользователя, и моментом, когда он достигает пункта назначения с «первым» байтом данных, называется временем до первого байта (TTFB).
TTFB также является важным показателем сетевой задержки и скорости отклика сервера.
Время приема-передачи (RTT)
Общее время, затрачиваемое пакетом данных на путешествие от источника к месту назначения, а затем обратно к источнику, называется временем приема-передачи (RTT). Он может давать точные результаты, но все может стать туманным, когда пакеты данных идут по другому обратному пути.
Пинг-тест
Как правило, системный администратор использует ping-тесты, чтобы измерить, сколько времени требуется 32 байтам для достижения сервера, а также время, необходимое для получения ответа. Эти методы могут одновременно проверять разные серверы в сети и сообщать об общей задержке и производительности.
Вы также можете выполнить онлайн-тест ping.
Как улучшить сетевую задержку?
Оптимизация маршрутизации
Используйте инструменты оптимизации, которые могут эффективно устранять перегрузки в вашей сети, чтобы улучшить маршрутизацию.
Вы также можете использовать усилители или регенераторы для увеличения скорости сети, если проблемы связаны со средой передачи.
Сжатие и кэширование
Широко распространенные IP-адреса проходят большие расстояния, что увеличивает время передачи. Если вы управляете пограничным сервером, расположенным рядом с вашими конечными пользователями, это сократит время в пути и повысит скорость загрузки страниц.
Кроме того, такие методы, как оптимизация изображений и сжатие файлов, также снижают пропускную способность, необходимую для передачи больших объемов данных.
Пиринг
Пиринг означает, что две или более сетей могут подключаться и обмениваться прямым трафиком без оплаты третьей стороне за передачу трафика через Интернет.
Таким образом, поддерживайте правильно подключенную сеть, имеющую несколько сетевых путей, доступных через Интернет.
Оптимизировать сетевые протоколы
Соблюдайте нормативные стандарты, оптимизируя сетевые протоколы для совместимости и минимальных задержек.
Использовать HTTP/2
HTTP/2 помогает уменьшить задержку сервера за счет меньшего количества циклов и параллелизованной передачи. Кроме того, вы также должны обеспечить минимальное количество внешних HTTP-запросов, включая изображения, а также файлы JS и CSS.
Методы предварительной выборки
Хотя это может не обязательно уменьшить задержку в сети, но повысить производительность вашего сайта с точки зрения скорости загрузки страниц.
Время до первого байта (TTFB)
Как я уже говорил, TTFB, который является метрикой для определения скорости отклика сервера, давайте перейдем к другим его аспектам.
TTFB может помочь вам определить все слабые места, существующие в вашем процессе подключения. Если вы можете определить, где происходят задержки, вы можете настроить свои службы для более быстрой и надежной работы.
Не говоря уже о том, что TTFB также влияет на SEO; следовательно, это также имеет решающее значение для вашей видимости в Интернете.
Какие факторы влияют на TTFB?
Три действия влияют на TTFB:
Отправка серверу запроса
Как только пользователь делает запрос, сервер получает его на основе определенных факторов, таких как время, необходимое для поиска DNS, скорость сети, расстояние до сервера и т. д.; и начинается TTFB.
Обработка запроса
После получения запроса сервер должен обработать запрос и сгенерировать ответ. Процесс начинается с обращения к базе данных, связи с другими системами в сети, запуска сценариев и т. д.
Отвечая назад
Затем сервер передает сгенерированный ответ обратно пользователю, делающему запрос. Теперь это зависит от скорости соединения как пользователя, так и сети предприятия.
Здесь TTFB — это мера времени, в течение которого пользователь начинает получать ответ, начиная с первого байта.
Как улучшить ТТФБ?
Уменьшить задержку
Задержка может возникнуть на любой стороне; ваш сервер и/или пользователь. Хотя вы не можете контролировать скорость подключения пользователей, вы, безусловно, можете работать над скоростью своего сервера. Попробуйте уменьшить нагрузку на сервер, используя CDN, которые могут размещать статический контент ближе к пользователям, что увеличивает скорость загрузки страниц.
Быстрое разрешение DNS
Разрешение DNS не должно занимать более 100 миллисекунд. Когда это произойдет, подумайте об оптимизации настроек DNS. Вы также можете сменить поставщика DNS, если проблемы не исчезнут.
Обновите хостинг вашего сайта
TTFB более 200 мс не подходит для вашего сайта. Возможно, причиной медленного TTFB является ваш хостинг-провайдер из-за перегруженной сети и перегруженных серверов.
Если это так, вы можете поговорить об этом с хостинг-провайдером или обновить свой план. В противном случае вы также можете перенести свой сайт на другого провайдера. Если вы используете WordPress, ознакомьтесь с этими премиальными хостинговыми платформами.
Улучшите производительность вашего бэкэнда
Если вы не нормализуете или не проиндексируете свои базы данных должным образом, это может сократить время отклика. Поэтому нормализуйте и индексируйте базы данных для оперативных запросов. Это также сообщит вашей базе данных о необходимости быстрого поиска столбцов таблицы вместо того, чтобы проверять каждый из них.
Кэширование на стороне сервера
Уменьшите нагрузку на процессор и количество запросов к базе данных за счет хранения часто необходимых файлов и считываемых данных для передачи в кэш сервера.
Внешний мониторинг
Если вы оптимизировали свой TTFB, применив несколько тактик, это здорово!
И вы всегда будете хотеть оставаться таким.
Но изменения в обновлениях программного обеспечения, оборудования, обновлений сайта и т. д. могут привести к увеличению TTFB. Так что обратите на это внимание, пока не поздно.
Вы можете внедрить инструменты мониторинга производительности сайта. Это поможет вам быстро исправить ситуацию, если производительность упадет.
Что такое пропускная способность?
Максимальная пропускная способность сети, включая размер сети и вычислительную мощность сервера, называется пропускной способностью.
Проще говоря, это мера количества данных, которые могут быть отправлены и/или получены в данный момент времени. Измеряется в битах в секунду, мегабитах в секунду или гигабитах в секунду.
Факторы, влияющие на пропускную способность
Интернет-соединение состоит из определенной максимальной пропускной способности. Определенные факторы могут ограничивать пропускную способность для конкретного устройства, что приводит к более медленному соединению. Перечисленные ниже факторы могут быть связаны с характером соединения или с компьютером пользователя.
Использование Интернета
На пропускную способность влияет общее количество задач, которые вы выполняете на своем устройстве. При увеличении количества задач одновременно скорость замедляется. Следовательно, рассмотрите возможность сериализации ваших задач.
Восходящая и нисходящая пропускная способность
Данные, поступающие ОТ устройства, являются восходящими, а данные, передаваемые К устройству, — нисходящими.
В целом, интернет-процессы включают в себя более низкое использование по сравнению с восходящим; следовательно, интернет-соединения больше внимания уделяют пропускной способности нисходящего потока.
Таким образом, на пропускную способность влияет увеличение потребности в восходящем направлении во время передачи больших объемов данных, видеочатов, удаленного доступа, голосовых IP-вызовов и т. д.
Фоновое потребление
Пропускная способность зависит от количества одновременных загрузок и загрузок, происходящих на вашем устройстве.
Одно соединение, несколько пользователей
Увеличение количества пользователей в одной сети увеличивает нагрузку на сервер и приводит к замедлению передачи данных.
Расстояние маршрутизатора
Если ваше устройство расположено ближе к маршрутизатору, вы получите более высокую пропускную способность по сравнению со случаем, когда оно находится дальше.
Как улучшить пропускную способность?
Использовать настройки качества обслуживания
Настройки качества обслуживания (QoS) помогают сетям поддерживать важные приложения и управлять трафиком для определения приоритетов некоторых типов трафика. Следовательно, необходимые приложения не должны бороться за пропускную способность.
Облачные приложения могут помочь.
Перейдите к облаку, чтобы повысить производительность сети. Попробуйте передать определенные части вашего трафика на аутсорсинг в частные и общедоступные облачные сети и уменьшите нагрузку на свою сеть.
Избавьтесь от ненужного трафика
Вы можете заблокировать несущественный трафик, который не влияет на вашу производительность в рабочее время. Таким образом, ваша пропускная способность может использоваться только для выполнения основных операций.
Периодические обновления и резервные копии
Обновления и резервные копии ваших данных и программного обеспечения имеют решающее значение для производительности, а также с точки зрения безопасности. Но эти процессы занимают огромное количество пропускной способности сети.
Вот почему вы должны стратегически запланировать их, желательно в нерабочее время.
Что такое пропускная способность?
Пропускная способность сети — это мера общего объема данных, которые могут быть переданы от источника к получателю за указанный период времени.
Другими словами, пропускная способность измеряет количество пакетов, успешно доставленных в пункт назначения. Он рассчитывается в битах в секунду или данных в секунду.
Факторы, влияющие на пропускную способность
Ограничение среды передачи
Полоса пропускания или теоретическая пропускная способность, связанная со средой передачи, ограничивает пропускную способность.
Например, если пропускная способность составляет 100 Мбит/с, больше она не поднимется, несмотря ни на что. На самом деле отправленные практические данные будут составлять около 95%, более или менее.
Перегрузка сети 🚸
В сильно перегруженной сети пропускная способность будет снижена.
Задержка
Если задержка в конкретной сети больше, пропускная способность будет страдать.
Работа протокола
Протокол, передающий и доставляющий пакеты данных в сети, также может влиять на пропускную способность.
Потеря пакетов или ошибки
В некоторых типах трафика ошибки и потери пакетов могут повлиять на пропускную способность. Это связано с тем, что эти пакеты необходимо повторно передать, что еще больше снижает пропускную способность.
Причиной скомпрометированных пакетов могут быть атаки безопасности, поврежденные устройства и многое другое.
Если вы хотите измерить пропускную способность, вы можете использовать некоторые инструменты, такие как Солнечные ветры, iPerf, Пингбтак далее.
Как улучшить пропускную способность?
Минимизируйте задержку
Одна из первых вещей, которую вы должны сделать, это попытаться свести к минимуму задержку в сети, поскольку она сильно влияет на производительность сети и приводит к ухудшению работы пользователей.
Вы можете воспользоваться помощью вышеупомянутых разделов для решения этой проблемы.
Устранение узких мест в сети
Избегайте узких мест в сети, обновляя маршрутизаторы, уменьшая общее количество узлов, что сокращает расстояние прохождения пакетов. Следовательно, это может уменьшить заторы для повышения пропускной способности.
Следите за приложениями, потребляющими слишком много трафика.
Если вы используете свое интернет-соединение намного больше, чем справедливо, пропускная способность уменьшится. Следовательно, закройте те приложения, которые используют слишком большую пропускную способность, если они не необходимы.
Перезагрузите сеть
Запланируйте периодическую перезагрузку ваших сетевых систем, таких как модем, маршрутизаторы и т. д. Таким образом, когда они снова начнут работать, они могут демонстрировать отличную производительность.
Проверьте свое оборудование
Не позволяйте неисправному оборудованию снижать пропускную способность. Итак, проверьте ваше сетевое оборудование, чтобы обнаружить какие-либо несоответствия на этом конце.
Поговорите со своим интернет-провайдером
Если у вас все на месте, но вы по-прежнему сталкиваетесь с низкой пропускной способностью, подумайте о том, чтобы сообщить об этом своему интернет-провайдеру (ISP). Возможно, вина на их стороне.
Вывод
Я надеюсь, что с вашей стороны все немного ясно о задержке, TTFB, пропускной способности и пропускной способности. Попробуйте применить советы и рекомендации, которые я упомянул выше, чтобы повысить производительность вашей сети.
Затем станьте сетевым администратором.