Utrzymanie dobrej wydajności sieci ma kluczowe znaczenie, ponieważ każdego dnia przesyłane są miliardy danych.
Rok 2020 rozpoczął się od około 44 zettabajtów danych, czyli około 40 razy więcej niż całkowita liczba gwiazd w obserwowalnym wszechświecie, według danych Światowe Forum Ekonomiczne.
A liczba ta w najbliższych dniach będzie rosła.
To szalona liczba, ale prawdziwa!
W związku z tym istnieje pilna potrzeba zapewnienia, aby Twoja sieć charakteryzowała się odpowiednią wydajnością, aby sprostać rosnącym wymaganiom.
Teraz słoń w pokoju to wydajność sieci, która zależy od pewnych czynników, by wymienić tylko kilka – opóźnienie, czas do pierwszego bajtu (TTFB), przepustowość i przepustowość.
Jeśli chcesz utrzymać stabilną i wydajną sieć, powinieneś zoptymalizować te czynniki. Oprócz tego pomagają również uniknąć kar ze strony głównych przeglądarek i wyszukiwarek.
Przygotuj się więc do zrozumienia tych terminologii sieciowych i sposobów ich optymalizacji pod kątem wysokiej wydajności.
Spis treści:
Co to jest opóźnienie?
Latencja dosłownie oznacza opóźnienie.
W ekosystemie sieci opóźnienie to czas, w jakim żądanie lub dane przepływają od źródła do miejsca docelowego. Tutaj akcja użytkownika to żądanie i czas potrzebny aplikacji internetowej na odpowiedź na to żądanie.
To opóźnienie w czasie obejmuje również czas potrzebny serwerowi na przetworzenie żądania. W związku z tym jest mierzony jako podróż w obie strony – całkowity czas potrzebny do przechwycenia i przetworzenia żądania przez kilka urządzeń, a następnie odebrania go przez użytkownika, gdzie zostaje zdekodowany.
Jeżeli opóźnienia w transmisji danych są stosunkowo niewielkie, to pożądane są niskie opóźnienia. Jednak dłuższe opóźnienia lub duże opóźnienia nie są pożądane, ponieważ pogarszają wrażenia użytkownika.
Ale skąd będziesz wiedzieć, czy Twoja sieć wykazuje duże opóźnienia?
Niektóre typowe znaki obejmują:
- Witryna lub aplikacja ładuje się „wiecznie”.
- Dostęp do serwerów i aplikacji internetowych staje się powolny.
- Wysyłanie niektórych informacji, na przykład e-maili z dużymi załącznikami, zajmuje więcej czasu.
Tak więc, kiedy natkniesz się na taki znak, jest to prawdopodobnie spowodowane siecią o dużym opóźnieniu.
Opóźnienie sieci jest obliczane w milisekundach (ms) i jest nieuniknione, ponieważ wiele aspektów wpływa na sposób, w jaki sieci komunikują się ze sobą. Możesz jednak zmniejszyć opóźnienie, wdrażając pewne środki, które omówię w nadchodzących sekcjach.
Wcześniej omówmy przyczynę opóźnień w sieci.
Jakie są przyczyny opóźnienia?
- Odległość między użytkownikiem zgłaszającym żądanie a lokalizacją serwera
- Błędy serwera, takie jak Błąd 50X, mogą wpływać na wydajność aplikacji, a także mogą uniemożliwiać odwiedzającym dotarcie do Twojej witryny.
- Słaba optymalizacja bazy danych zaplecza, co może się zdarzyć w wyniku nadmiernego wykorzystania baz danych, długich pól, dużych tabel, niewłaściwego użycia indeksu i skomplikowanych obliczeń.
- Problemy sprzętowe związane z routerami, punktami dostępowymi Wi-Fi, przełącznikami, urządzeniami zabezpieczającymi, systemami równoważenia obciążenia, zaporami sieciowymi, systemami IPS itp.
- Media transmisyjne, takie jak połączenia bezprzewodowe, kable światłowodowe itp. mają ograniczenia.
- Ze względu na małą ilość pamięci systemy operacyjne mają trudności z utrzymaniem wymagań dotyczących pamięci RAM używanych przez programy, co wpływa na wydajność systemu.
- Problemy użytkowników końcowych, takie jak niski cykl procesora lub pamięci, potrzebne do przechwycenia odpowiedzi w rozsądnych ramach czasowych
Jak mierzyć ⏱️ latencję?
Jeśli korzystasz z narzędzi do monitorowania sieci takich marek jak SolarWinds i Datadog, możesz automatycznie sprawdzać opóźnienia sieci.
Ale czy jest na to ręczny sposób?
Odpowiedź brzmi tak.
Po prostu otwórz wiersz polecenia w swoim systemie operacyjnym i wpisz to – tracert, a następnie wpisz miejsce docelowe, do którego chcesz wysłać zapytanie.
Po wpisaniu polecenia pojawi się lista wszystkich routerów znajdujących się na ścieżce sieciowej prowadzącej do adresu witryny. Pokaże również obliczenie czasu w milisekundach.
Po prostu zsumuj wszystkie pomiary, aby uzyskać opóźnienie związane z Twoją siecią.
Istnieją pewne metody pomiaru opóźnienia:
Czas do pierwszego bajtu (TTFB)
Różnica czasu rejestrowana od chwili, gdy żądanie opuszcza urządzenie użytkownika do momentu dotarcia do miejsca docelowego z „pierwszym” bajtem danych, nazywana jest czasem do pierwszego bajtu (TTFB).
TTFB jest również kluczową miarą opóźnienia sieci i czasu reakcji serwera.
Czas podróży w obie strony (RTT)
Całkowity czas, w jakim pakiet danych podróżuje od źródła do miejsca docelowego, a następnie z powrotem do źródła, jest określany jako czas podróży w obie strony (RTT). Może dostarczać dokładnych wyników, ale sytuacja może się zamglić, gdy pakiety danych obiorą inną ścieżkę powrotną.
Test pingu
Ogólnie rzecz biorąc, sysadmin używa testów ping, aby zmierzyć, ile czasu zajmuje dotarcie 32 bajtów do serwera wraz z czasem potrzebnym na otrzymanie odpowiedzi. Te metody mogą jednocześnie sprawdzać różne serwery w sieci i raportować ogólne opóźnienie i wydajność.
Możesz także wykonać test ping online.
Jak poprawić opóźnienie sieci?
Zoptymalizuj routing
Korzystaj z narzędzi optymalizacyjnych, które skutecznie rozwiązują problemy z przeciążeniem sieci, aby usprawnić routing.
Możesz także użyć wzmacniaczy lub regeneratorów, aby zwiększyć prędkość sieci, jeśli problemy dotyczą medium transmisyjnego.
Kompresja i buforowanie
Wysoce rozproszone adresy IP pokonują duże odległości, co zwiększa czas transmisji. Jeśli zarządzasz serwerem brzegowym znajdującym się w pobliżu użytkowników końcowych, skróci to czas podróży i przyspieszy ładowanie strony.
Oprócz tego techniki takie jak optymalizacja obrazu i kompresja plików zmniejszają również przepustowość wymaganą do przesyłania dużych ilości danych.
Zaglądanie
Peering oznacza umożliwienie dwóm lub większej liczbie sieci łączenia się i wymiany bezpośredniego ruchu bez płacenia stronom trzecim za transmisję ruchu w sieci.
Dlatego utrzymuj prawidłowo połączoną sieć z kilkoma ścieżkami sieciowymi dostępnymi w Internecie.
Zoptymalizuj protokoły sieciowe
Przestrzegaj norm regulacyjnych, optymalizując protokoły sieciowe pod kątem interoperacyjności i najniższych opóźnień.
Użyj HTTP/2
HTTP/2 pomaga zmniejszyć opóźnienia serwera dzięki mniejszym podróżom w obie strony i równoległym transferom. Ponadto musisz również zapewnić minimalną liczbę zewnętrznych żądań HTTP, w tym obrazów oraz plików JS i CSS.
Metody pobierania wstępnego
Chociaż niekoniecznie zmniejsza to opóźnienie sieci, ale poprawia wydajność Twojej witryny pod względem szybkości ładowania strony.
Czas do pierwszego bajtu (TTFB)
Jak już omówiłem, TTFB, który jest metryką określającą szybkość reakcji serwera, przejdźmy do innych jego aspektów.
TTFB może pomóc Ci zidentyfikować wszystkie słabe punkty istniejące w procesie połączenia. Jeśli możesz określić, gdzie występują opóźnienia, możesz dostosować swoje usługi, aby uzyskać szybsze i niezawodne działanie.
Nie wspominając o tym, że TTFB wpływa również na SEO; w związku z tym ma to również kluczowe znaczenie dla Twojej widoczności w Internecie.
Jakie czynniki wpływają na TTFB?
Trzy działania mają wpływ na TTFB:
Wysyłanie żądania do serwera
Gdy użytkownik wysyła żądanie, serwer otrzymuje je na podstawie pewnych czynników, takich jak czas potrzebny na wyszukiwanie DNS, szybkość sieci, odległość serwera i inne; i zaczyna się TTFB.
Przetwarzanie żądania
Po otrzymaniu żądania serwer musi je przetworzyć i wygenerować odpowiedź. Proces rozpoczyna się od wywołań bazy danych, komunikacji z innymi systemami w sieci, uruchomienia skryptów itp.
Odpowiadanie z powrotem
Następnie serwer przesyła wygenerowaną odpowiedź z powrotem do użytkownika zgłaszającego żądanie. Teraz zależy to od szybkości połączenia zarówno użytkownika, jak i sieci przedsiębiorstwa.
Tutaj TTFB jest miarą czasu, w którym użytkownik zaczyna otrzymywać odpowiedź, zaczynając od pierwszego bajtu.
Jak poprawić TTFB?
Zmniejsz opóźnienie
Opóźnienie może wystąpić z dowolnej strony; Twój serwer i/lub użytkownik. Chociaż nie możesz kontrolować szybkości połączenia użytkowników, z pewnością możesz popracować nad szybkością swojego serwera. Spróbuj zmniejszyć obciążenie serwera, wykorzystując sieci CDN, które mogą umieszczać treści statyczne blisko użytkowników, co zwiększa szybkość ładowania strony.
Szybkie rozwiązywanie DNS
Rozwiązanie DNS nie powinno zająć więcej niż 100 milisekund. Kiedy tak się stanie, rozważ optymalizację ustawień DNS. Możesz także zmienić dostawcę DNS, jeśli problemy będą się powtarzać.
Zaktualizuj hosting swojej witryny
TTFB powyżej 200 ms nie jest dobre dla Twojej witryny. Być może powodem powolnego TTFB jest dostawca hostingu Twojej witryny z powodu przeciążonej sieci i przeciążonych serwerów.
W takim przypadku możesz porozmawiać na ten temat z dostawcą usług hostingowych lub zaktualizować swój plan. W przeciwnym razie możesz również przenieść swoją witrynę do innego dostawcy. Jeśli używasz WordPressa, sprawdź te platformy hostingowe premium.
Popraw wydajność swojego backendu
Jeśli nie znormalizujesz lub nie zindeksujesz prawidłowo swoich baz danych, może to wydłużyć czas odpowiedzi. W związku z tym normalizuj i indeksuj bazy danych dla zapytań monitujących. Poinformuje również Twoją bazę danych, aby szybko znalazła kolumny tabeli zamiast sprawdzać każdą z nich.
Buforowanie po stronie serwera
Zmniejsz obciążenie procesora i liczbę zapytań do bazy danych, przechowując często potrzebne pliki i odczytywane dane w celu przesłania ich do pamięci podręcznej serwera.
Monitorowanie zewnętrzne
Jeśli zoptymalizowałeś TTFB poprzez wdrożenie kilku taktyk, to świetnie!
I zawsze będziesz chciał tak pozostać.
Ale zmiany w aktualizacjach oprogramowania, sprzęcie, aktualizacjach witryny i innych mogą spowodować wzrost TTFB. Dlatego zwróć na nie uwagę, zanim będzie za późno.
Możesz wdrożyć narzędzia do monitorowania wydajności witryny. Pomoże ci to szybko naprawić problemy, jeśli wydajność pójdzie na marne.
Co to jest przepustowość?
Maksymalna przepustowość sieci, w tym rozmiar sieci i moc obliczeniowa serwera, jest określana jako przepustowość.
Mówiąc najprościej, jest to miara ilości danych, które można wysłać i/lub odebrać w danym momencie. Jest mierzony w bitach/sekundę, megabitach/sekundę lub gigabitach/sekundę.
Czynniki wpływające na przepustowość
Połączenie internetowe składa się z określonej maksymalnej przepustowości. Niektóre czynniki mogą ograniczać przepustowość dla określonego urządzenia, co skutkuje wolniejszym połączeniem. Wymienione poniżej czynniki mogą wynikać z charakteru połączenia lub komputera użytkownika.
zużycie internetu
Na przepustowość ma wpływ łączna liczba zadań wykonywanych na urządzeniu. Zwiększając liczbę zadań jednocześnie, prędkość spada. Dlatego rozważ serializację swoich zadań.
Pasmo upstream i downstream
Dane przepływające Z urządzenia są przesyłane w górę, podczas gdy dane przepływające DO urządzenia są przesyłane w dół.
Ogólnie rzecz biorąc, procesy internetowe obejmują więcej zastosowań na niższym szczeblu w porównaniu z wyższymi; w związku z tym połączenia internetowe kładą większy nacisk na przepustowość pobierania.
Tak więc przepustowość ma wpływ, gdy potrzeba zwiększenia upstream podczas dużej transmisji danych, czatów wideo, dostępu zdalnego, połączeń Voice-over IP itp.
Zużycie w tle
Wpływ na przepustowość wynika z liczby jednoczesnych pobrań i wysyłań na Twoim urządzeniu.
Jedno połączenie, wielu użytkowników
Wraz ze wzrostem liczby użytkowników w jednej sieci zwiększa się obciążenie serwerów i skutkuje wolniejszą transmisją danych.
Odległość routera
Jeśli Twoje urządzenie zostanie umieszczone bliżej routera, odczujesz większą przepustowość w porównaniu do przypadku, gdy zostanie umieszczone dalej.
Jak poprawić przepustowość?
Użyj ustawień QoS
Ustawienia jakości usług (QoS) pomagają sieciom w obsłudze ważnych aplikacji i reguł ruchu poleceń w celu nadania priorytetu niektórym typom ruchu. Dlatego potrzebne aplikacje nie muszą walczyć o przepustowość.
Pomocne mogą być aplikacje działające w chmurze.
Przejdź do chmury, aby zwiększyć wydajność sieci. Wypróbuj outsourcing niektórych części ruchu do prywatnych i publicznych sieci w chmurze i odciąż swoją sieć.
Wyeliminuj nieistotny ruch
Możesz blokować nieistotny ruch, który nie zwiększa produktywności w godzinach pracy. W ten sposób przepustowość może być wykorzystywana tylko do wykonywania niezbędnych operacji.
Okresowe aktualizacje i kopie zapasowe
Aktualizacje i kopie zapasowe danych i oprogramowania są kluczowe dla wydajności, a także z punktu widzenia bezpieczeństwa. Ale te procesy zajmują ogromną przepustowość sieci.
Dlatego należy je strategicznie zaplanować, najlepiej poza normalnymi godzinami pracy.
Co to jest przepustowość?
Przepustowość sieci jest miarą całkowitej ilości danych, które można przesłać ze źródła do miejsca docelowego w określonym przedziale czasowym.
Innymi słowy, przepustowość mierzy liczbę pakietów, które pomyślnie dotarły do miejsca docelowego. Jest obliczany w bitach/sekundę lub danych/sekundę.
Czynniki wpływające na przepustowość
Ograniczenie medium transmisyjnego
Przepustowość lub teoretyczna przepustowość związana z medium transmisyjnym ogranicza przepustowość.
Na przykład, jeśli przepustowość wynosi 100 Mb/s, nie wzrośnie więcej, bez względu na wszystko. W rzeczywistości przesłane praktyczne dane wyniosłyby mniej więcej około 95%.
Przeciążenie sieci 🚸
W bardzo przeciążonej sieci przepustowość byłaby zmniejszona.
Czas oczekiwania
Jeśli opóźnienie w określonej sieci jest większe, ucierpi na tym przepustowość.
Działanie protokołu
Protokół przenoszący i dostarczający pakiety danych w sieci może również wpływać na przepustowość.
Utrata pakietów lub błędy
W przypadku niektórych rodzajów ruchu błędy i straty pakietów mogą wpływać na przepustowość. To dlatego, że te pakiety muszą zostać ponownie przesłane, co dodatkowo zmniejsza przepustowość.
Przyczyną przejętych pakietów mogą być ataki bezpieczeństwa, uszkodzone urządzenia i nie tylko.
Jeśli chcesz zmierzyć przepustowość, możesz użyć niektórych narzędzi, takich jak Słoneczne Wiatry, iPerf, Pingbitp.
Jak poprawić przepustowość?
Zminimalizuj opóźnienie
Jedną z pierwszych rzeczy, które powinieneś zrobić, to spróbować zminimalizować opóźnienie sieci, ponieważ ma to ogromny wpływ na wydajność sieci i skutkuje złym doświadczeniem użytkownika.
Możesz skorzystać z pomocy z wyżej wymienionych sekcji, aby rozwiązać ten problem.
Usuń wąskie gardła w sieci
Unikaj wąskich gardeł w sieci, modernizując routery, zmniejszając całkowitą liczbę węzłów, co skraca odległość pakietów. W związku z tym może zmniejszyć zatory w celu uzyskania lepszej przepustowości.
Miej oko na aplikacje zużywające zbyt dużo przepustowości.
Jeśli używasz połączenia internetowego znacznie większego niż sprawiedliwy udział, przepustowość spadnie. Dlatego zamknij te aplikacje, które używają zbyt dużej przepustowości, chyba że są konieczne.
Uruchom ponownie sieć
Zaplanuj okresowe ponowne uruchamianie systemów sieciowych, takich jak modem, routery itp. Tak więc, gdy ponownie zaczną działać, mogą wykazać się doskonałą wydajnością.
Sprawdź swój sprzęt
Nie pozwól, aby wadliwy sprzęt obniżył przepustowość. Sprawdź więc sprzęt sieciowy, aby sprawdzić, czy na tym końcu nie ma żadnych rozbieżności.
Porozmawiaj ze swoim dostawcą usług internetowych
Jeśli masz wszystko na swoim miejscu i nadal napotykasz niską przepustowość, rozważ poinformowanie o tym swojego dostawcy usług internetowych (ISP). Może wina leży po ich stronie.
Wniosek
Mam nadzieję, że wszystko jest trochę jasne, jeśli chodzi o opóźnienia, TTFB, przepustowość i przepustowość po twojej stronie. Spróbuj zastosować wskazówki i sztuczki, o których wspomniałem powyżej, aby poprawić wydajność swojej sieci.
Następnie zostań administratorem sieci.