W tym artykule dogłębnie przeanalizujemy kwestię opóźnień w sieci, a także przedstawimy sposoby na ich zminimalizowanie, aby użytkownicy mogli cieszyć się płynniejszym korzystaniem z internetu.
W globalnej sieci, jaką jest internet, dane przemieszczają się między różnymi punktami, co generuje pewne opóźnienia. Choć w codziennym życiu możemy tego nie odczuwać, w funkcjonowaniu internetu ma to ogromne znaczenie.
Czym jest opóźnienie sieciowe?
Mówiąc najprościej, opóźnienie sieci to czas, jaki upływa od momentu wysłania sygnału z urządzenia użytkownika do serwera i z powrotem.
Jednak sytuacja jest nieco bardziej złożona niż mogłoby się wydawać.
Sygnał nie przemieszcza się bezpośrednio między dwoma punktami, lecz przechodzi przez liczne węzły. To właśnie proces routingu jest główną przyczyną powstawania opóźnień w sieci.
Warto pamiętać, że opóźnienie jest zazwyczaj dwukrotnie dłuższe niż czas ping, czyli czas potrzebny na przesłanie danych od użytkownika do serwera. Niemniej jednak, pojęcia opóźnienia i pingu bywają błędnie używane zamiennie.
Choć dla niektórych może to być mylące, opóźnienie to coś innego niż przepustowość i szybkość transmisji danych.
Idealnym stanem jest zerowe opóźnienie, ale odległość i połączenia między urządzeniami sprawiają, że pewne opóźnienie jest nieuniknione. Mimo to administratorzy sieci starają się je maksymalnie redukować, szczególnie w przypadku aplikacji internetowych takich jak gry czy wideokonferencje.
Czynniki wpływające na opóźnienia w sieci
Główną przyczyną wysokich opóźnień jest odległość. Im większa odległość między źródłem a serwerem, tym więcej pośrednich punktów na drodze sygnału. Każdy z tych węzłów posiada swoje ograniczenia, które przyczyniają się do powstania dodatkowych, choćby niewielkich, opóźnień.
Kolejną istotną przyczyną może być źle zoptymalizowana strona internetowa. Problemy mogą wynikać z obecności dużych plików multimedialnych, śledzących plików cookie (np. z Google Analytics), czy też z niskiej jakości usług hostingowych.
Ponadto, słaby sprzęt po stronie użytkownika (np. niedostateczna ilość pamięci RAM) również może skutkować znacznymi opóźnieniami.
Ostatecznie, każdy element sieci, od kabli, poprzez routery, serwery, aż po oprogramowanie i sprzęt klienta, dokłada swoją cegiełkę do ogólnego opóźnienia.
Jak mierzyć opóźnienie sieci?
Traceroute
To najpopularniejsza metoda pomiaru opóźnień, którą można wykonać bezpośrednio z komputera. Wystarczy otworzyć wiersz poleceń i wpisać komendę „tracert”, a następnie adres docelowy.
Na przykład, komenda „tracert newsblog.pl.com” wyświetli wszystkie węzły, przez które przechodzi sygnał z naszego komputera na stronę newsblog.pl.
C:UsersHitesh Sant>tracert newsblog.pl.com Tracing route to newsblog.pl.com [2606:4700:839a:d810:7339:41f:a5a:b5b7] over a maximum of 30 hops: 1 <1 ms <1 ms <1 ms 2401:4900:1c1a:404d::1 2 7 ms 5 ms 6 ms 2401:4900:1c1a:8fff::1 3 8 ms 5 ms 6 ms 2404:a800:1a00:802::a5 4 36 ms 36 ms 37 ms 2404:a800::2 5 36 ms 37 ms 38 ms 2404:a800:0:29::b1 6 34 ms 45 ms 33 ms 2400:cb00:202:3:: 7 33 ms 34 ms 33 ms 2606:4700:839a:d810:7339:41f:a5a:b5b7 Trace complete.
Całkowite opóźnienie w tym przypadku jest średnią sumy czasów RTT (Round Trip Time) dla każdego przeskoku.
Nirsoft Network Latency View
O ile traceroute jest przydatne w przypadku pomiaru opóźnień dla jednego punktu końcowego i mniejszej liczby przeskoków (do 30), Nirsoft Network Latency View pozwala nam monitorować opóźnienia wszystkich połączeń wychodzących.
To darmowe narzędzie pokazuje również średnią wartość opóźnienia dla wszystkich połączeń z danym miejscem docelowym.
Oto przykład:
SolarWinds Traceroute NG
Traceroute NG to kolejne narzędzie, które umożliwia wielokrotne testowanie opóźnień w komunikacji z pojedynczym serwerem.
Narzędzie to wykonuje pomiary opóźnienia do momentu, aż sami go zatrzymamy. Pulpit nawigacyjny na bieżąco prezentuje aktualne i średnie wartości opóźnień dla wybranego miejsca docelowego.
Istnieje wiele innych narzędzi do analizy ścieżek sieciowych i pomiaru opóźnień.
Konsekwencje wysokiego opóźnienia
Możemy zastanawiać się, dlaczego opóźnienie ma tak duże znaczenie. Okazuje się, że ma ono wpływ na nasze ogólne wrażenia podczas korzystania z internetu, nie tylko dla graczy.
Wysokie wartości opóźnień mogą spowalniać działanie każdej usługi internetowej do momentu, aż korzystanie z niej stanie się frustrujące.
Czy bylibyśmy skłonni korzystać z Facebooka, gdyby ładowanie każdej strony trwało 30 sekund? Badania pokazują, że każda dodatkowa sekunda ładowania strony przekłada się na wyższy współczynnik odrzuceń, a nawet dwusekundowe opóźnienie może skutkować spadkiem liczby użytkowników o 10%.
Gdy czas ładowania wydłuży się do siedmiu sekund, spadek ruchu może osiągnąć nawet 32%.
Wysokie opóźnienia wpływają nie tylko na odwiedzających strony internetowe, ale na wszystkie nasze działania online, w tym na wideokonferencje, prezentacje, płatności itp.
Opóźnienie negatywnie wpływa na transfer danych na jednostkę czasu (przepustowość), nawet jeśli sama przepustowość sieci (szybkość transmisji danych) jest duża.
Podsumowując, tylko sieci o niskim opóźnieniu są naprawdę użyteczne, dlatego administratorzy sieci nieustannie pracują nad jego minimalizacją, aby zwiększyć wydajność.
Jak zmniejszyć opóźnienie sieci?
Nie mamy możliwości modyfikacji wszystkich sieci na trasie sygnału, jednak możemy podjąć pewne kroki, aby zoptymalizować własne otoczenie.
Optymalizację sieci najlepiej zacząć od wyeliminowania głównego wroga – odległości. Najlepszą praktyką jest hostowanie usług w pobliżu lokalizacji, gdzie znajduje się większość klientów.
Jeśli natomiast nasza grupa docelowa jest rozproszona na całym świecie, rozwiązaniem może być wykorzystanie sieci CDN (Content Delivery Network). Należy jednak zachować ostrożność przy wyborze darmowych sieci CDN, ponieważ mogą one negatywnie wpływać na jakość usług.
W przypadku korzystania z CDN, warto regularnie przeprowadzać audyt strony internetowej, aby na bieżąco weryfikować efekty zmian.
Kolejnym krokiem w redukcji opóźnień sieciowych jest regularna aktualizacja oprogramowania. Upewnijmy się także, że nasz sprzęt jest w stanie w pełni wykorzystać możliwości sieci.
Pamiętajmy też, że sieci bezprzewodowe zazwyczaj charakteryzują się wyższymi opóźnieniami. W miarę możliwości starajmy się korzystać z połączeń przewodowych. Dobrym pomysłem jest również wybór najlepszych dostępnych sieci światłowodowych.
Dodatkowo, wykorzystanie protokołu HTTP/2 przyczynia się do redukcji opóźnień, między innymi poprzez równoległe ładowanie elementów strony. Możemy to sprawdzić, przeprowadzając test HTTP/2 dla naszej strony (np. newsblog.pl).
Na koniec, warto wdrożyć mechanizmy buforowania danych i zoptymalizować multimedia pod kątem minimalizacji opóźnień.
Podsumowanie
Pozytywne wrażenia użytkownika są kluczowe dla każdej organizacji. Jeśli działasz w internecie, powinieneś poważnie potraktować kwestię szybkości działania.
Jest jeszcze kilka innych aspektów, na które warto zwrócić uwagę, aby zoptymalizować swoją witrynę.
newsblog.pl
Maciej – redaktor, pasjonat technologii i samozwańczy pogromca błędów w systemie Windows. Zna Linuxa lepiej niż własną lodówkę, a kawa to jego główne źródło zasilania. Pisze, testuje, naprawia – i czasem nawet wyłącza i włącza ponownie. W wolnych chwilach udaje, że odpoczywa, ale i tak kończy z laptopem na kolanach.