Udržování zdravého výkonu sítě je zásadní, protože každý den proběhnou miliardy přenosů dat.
Rok 2020 začal s přibližně 44 zettabyty dat, což je asi 40krát více než celkový počet hvězd v pozorovatelném vesmíru. Světové ekonomické fórum.
A toto číslo se bude v následujících dnech zvyšovat.
To je šílené číslo, ale pravdivé!
Proto je naléhavě nutné zajistit, aby vaše síť vykazovala odpovídající výkon, aby vyhovovala rostoucím požadavkům.
Nyní je slonem v místnosti výkon sítě, který závisí na určitých faktorech, abychom jmenovali alespoň některé – latenci, čas do prvního bytu (TTFB), šířku pásma a propustnost.
Pokud chcete udržovat stabilní a vysoce výkonnou síť, měli byste tyto faktory optimalizovat. Kromě toho vám také pomohou vyhnout se sankcím ze strany hlavních prohlížečů a vyhledávačů.
Připravte se tedy na pochopení této síťové terminologie a na to, jak je můžete optimalizovat pro vysoký výkon.
Table of Contents
Co je latence?
Latence doslova znamená zpoždění.
V síťovém ekosystému je latence doba, kterou potřebuje požadavek nebo data na cestu od zdroje k cíli. Akce uživatele je zde požadavek a jak dlouho trvá webová aplikace, než na tento požadavek zareaguje.
Toto časové zpoždění také zahrnuje čas, který server potřebuje ke zpracování požadavku. Měří se tedy jako cesta tam a zpět – celkový čas, za který je požadavek zachycen a zpracován několika zařízeními a poté přijat uživatelem, kde je dekódován.
Pokud jsou zpoždění v přenosu dat relativně malá, jde o nízkou latenci, což je žádoucí. Delší prodlevy nebo vysoká latence však nejsou žádoucí, protože zhoršují uživatelskou zkušenost.
Jak ale poznáte, že vaše síť vykazuje vysokou latenci?
Některé typické znaky zahrnují:
- Načítání webu nebo aplikace trvá „věčně“.
- Přístup k serverům a webovým aplikacím je pomalý.
- Odesílání některých informací, například e-mailů s velkými přílohami, trvá déle.
Takže, když narazíte na takový znak, je to pravděpodobně způsobeno sítí s vysokou latencí.
Latence sítě se počítá v milisekundách (ms) a je nevyhnutelné, protože způsob, jakým sítě mezi sebou konverzují, ovlivňuje více aspektů. Latenci však můžete snížit implementací určitých opatření, o kterých budu hovořit v následujících částech.
Předtím si proberme důvod latence sítě.
Jaké jsou příčiny latence?
- Vzdálenost mezi požadavkem uživatele a umístěním serveru
- Chyby serveru, jako je chyba 50X, mohou ovlivnit výkon aplikací a mohou také zabránit návštěvníkům v přístupu na váš web.
- Špatná optimalizace backendové databáze, ke které může dojít v důsledku příliš využívaných databází, dlouhých polí, velkých tabulek, nesprávného použití indexu a komplikovaných výpočtů.
- Hardwarové problémy vyplývající z routerů, přístupových bodů Wi-Fi, přepínačů, bezpečnostních zařízení, vyrovnávačů zátěže, firewallů, IPS atd.
- Přenosová média jako bezdrátová připojení, kabely s optickými vlákny atd. mají omezení.
- Kvůli nedostatku místa v paměti mají operační systémy problémy s udržením požadavků na RAM, které programy používají, což má dopad na výkon systému.
- Problémy koncových uživatelů, jako je nízký CPU nebo paměťový cyklus, potřebné k zachycení odezvy v rozumných časových rámcích
Jak měřit ⏱️ latenci?
Pokud používáte nástroje pro monitorování sítě od značek jako SolarWinds a Datadog, můžete latenci sítě zkoumat automaticky.
Ale existuje na to manuální způsob?
Odpověď je ano.
Stačí otevřít příkazový řádek ve vašem operačním systému a napsat toto – tracert a poté zadat cíl, na který se chcete dotazovat.
Po zadání příkazu se zobrazí seznam se všemi směrovači v síťové cestě vedoucí k adrese webu. Zobrazí také výpočet času v milisekundách.
Stačí sečíst všechna měření, abyste získali latenci spojenou s vaší sítí.
Existují určité metody měření latence:
Čas do prvního bajtu (TTFB)
Časový rozdíl zaznamenaný od okamžiku, kdy požadavek odejde ze zařízení uživatele, do okamžiku, kdy dosáhne cíle s „prvním“ bytem dat, se nazývá Time To First Byte (TTFB).
TTFB je také zásadním měřítkem latence sítě a odezvy serveru.
Doba zpáteční cesty (RTT)
Celková doba, kterou datový paket zabere při cestě ze zdroje k cíli a poté zpět ke zdroji, se nazývá doba oběhu (RTT). Může poskytovat přesné výsledky, ale věci se mohou zamlžit, když datové pakety vezmou jinou cestu zpět.
Ping test
Systém sysadmin obecně používá testy ping k měření toho, jak dlouho trvá 32 bajtů, než se dostane na server, spolu s dobou, kterou trvá přijetí odpovědi. Tyto metody mohou kontrolovat různé servery v síti současně a mohou hlásit celkovou latenci a výkon.
Můžete také provést online test ping.
Jak zlepšit latenci sítě?
Optimalizujte směrování
Používejte optimalizační nástroje, které dokážou efektivně řešit přetížení ve vaší síti, abyste zlepšili směrování.
Můžete také použít zesilovače nebo regenerátory ke zvýšení rychlosti sítě, pokud problémy spočívají v přenosovém médiu.
Komprese a ukládání do mezipaměti
Vysoce distribuované adresy IP překonávají velké vzdálenosti, které sčítají dobu přenosu. Pokud spravujete okrajový server umístěný v blízkosti vašich koncových uživatelů, zkrátí se doba cestování a zvýší se rychlost načítání stránek.
Kromě toho techniky jako optimalizace obrazu a komprese souborů také snižují šířku pásma potřebnou k přenosu velkých objemů dat.
Peering
Peering znamená umožnění propojení dvou nebo více sítí a výměny přímého provozu bez placení třetí straně za přenos provozu přes web.
Udržujte tedy správně připojenou síť s několika síťovými cestami dostupnými přes internet.
Optimalizujte síťové protokoly
Dodržujte regulační standardy optimalizací síťových protokolů pro interoperabilitu a nejnižší latenci.
Použijte HTTP/2
HTTP/2 pomáhá snižovat latenci serveru prostřednictvím menších zpátečních cest a paralelních přenosů. Kromě toho musíte také zajistit minimální počet externích požadavků HTTP, včetně obrázků a souborů JS a CSS.
Metody předběžného načítání
I když to nemusí nutně snížit latenci sítě, ale zlepšuje výkon vašeho webu z hlediska rychlosti načítání stránky.
Čas do prvního bajtu (TTFB)
Jak jsem již diskutoval, TTFB, což je metrika pro určení odezvy serveru, pojďme k jejím dalším aspektům.
TTFB vám může pomoci identifikovat všechna slabá místa existující ve vašem procesu připojení. Pokud dokážete určit, kde ke zpoždění dochází, můžete své služby vyladit pro rychlejší a spolehlivější výkon.
Nemluvě o tom, že TTFB také ovlivňuje SEO; je tedy zásadní i pro vaši online viditelnost.
Jaké faktory ovlivňují TTFB?
TTFB ovlivňují tři akce:
Odeslání požadavku serveru
Jakmile uživatel zadá požadavek, server jej přijme na základě určitých faktorů, jako je čas potřebný k vyhledání DNS, rychlost sítě, vzdálenost serveru a další; a TTFB začíná.
Zpracování žádosti
Po přijetí požadavku musí server požadavek zpracovat a vygenerovat odpověď. Proces začíná voláním databáze, komunikací s jinými systémy v síti, spouštěním skriptů atd.
Zpětná odpověď
Poté server odešle svou vygenerovanou odpověď zpět uživateli, který zadává požadavek. Nyní záleží na rychlosti připojení uživatele i podnikové sítě.
Zde je TTFB měřítkem času, kdy uživatel začne přijímat odpověď od prvního bajtu.
Jak zlepšit TTFB?
Snižte latenci
Latence může nastat na kterékoli straně; váš server a/nebo uživatel. I když nemůžete ovlivnit rychlost připojení uživatelů, určitě můžete pracovat na rychlosti vašeho serveru. Pokuste se snížit zatížení serveru využitím sítí CDN, které mohou přiblížit statický obsah uživatelům, což zvyšuje rychlost načítání stránek.
Rychlé řešení DNS
Překlad DNS by neměl trvat déle než 100 milisekund. Když k tomu dojde, zvažte optimalizaci nastavení DNS. Pokud problémy přetrvávají, můžete také změnit poskytovatele DNS.
Upgradujte hosting webových stránek
TTFB více než 200 ms není pro váš web dobré. Možná je důvodem pomalého TTFB váš poskytovatel hostingu webových stránek kvůli přetížené síti a přetíženým serverům.
Pokud je to váš případ, můžete si o tom promluvit s poskytovatelem hostingu nebo upgradovat svůj plán. V opačném případě můžete svůj web přesunout k jinému poskytovateli. Pokud používáte WordPress, podívejte se na tyto prémiové hostingové platformy.
Zlepšete výkon svého backendu
Pokud své databáze správně nenormalizujete nebo neindexujete, může to snížit dobu odezvy. Proto normalizujte a indexujte databáze pro rychlé dotazy. Bude také informovat vaši databázi, aby rychle našla sloupce tabulky namísto zkoumání každého z nich.
Ukládání do mezipaměti na straně serveru
Snižte zatížení procesoru a databázové dotazy tím, že budete udržovat často potřebné soubory a data načítaná pro přenos do mezipaměti serveru.
Externí sledování
V případě, že jste optimalizovali TTFB implementací několika taktik, je to skvělé!
A takhle budete chtít vždy zůstat.
Ale změny v aktualizacích softwaru, hardwaru, aktualizacích stránek a dalších mohou způsobit zvýšení TTFB. Věnujte jim proto pozornost, než bude příliš pozdě.
Můžete implementovat nástroje pro sledování výkonu webu. Pomůže vám to rychle opravit, pokud výkon půjde na jih.
Co je šířka pásma?
Maximální kapacita sítě, včetně velikosti sítě a kapacity zpracování serveru, se označuje jako šířka pásma.
Jednoduše řečeno, je to míra množství dat, která lze odeslat a/nebo přijmout v daném okamžiku. Měří se v bitech za sekundu, megabitech za sekundu nebo gigabitech za sekundu.
Faktory ovlivňující šířku pásma
Internetové připojení se skládá z konkrétní maximální šířky pásma. Určité faktory mohou omezit šířku pásma pro konkrétní zařízení, což má za následek pomalejší připojení. Tyto faktory uvedené níže mohou mít původ v povaze připojení nebo v počítači uživatele.
používání internetu
Šířka pásma je ovlivněna celkovým počtem úkolů, které v zařízení provádíte. Při zvýšení počtu úloh současně se rychlost zpomalí. Zvažte proto serializaci svých úkolů.
Upstream & downstream šířka pásma
Data tekoucí ZE zařízení jsou upstream, zatímco data tekoucí DO zařízení jsou downstream.
Obecně platí, že internetové procesy zahrnují více následného využití ve srovnání s upstreamem; proto internetová připojení kladou větší důraz na šířku pásma směrem dolů.
Šířka pásma je tedy ovlivněna, když je potřeba zvýšit upstream během přenosu velkých dat, videochatů, vzdáleného přístupu, hlasových IP hovorů atd.
Spotřeba na pozadí
Šířka pásma má vliv na počet souběžných stahování a odesílání na vašem zařízení.
Jedno připojení, více uživatelů
S rostoucím počtem uživatelů v jedné síti se zvyšuje zatížení serveru a zpomaluje se přenos dat.
Vzdálenost routeru
Pokud je vaše zařízení umístěno blíže k routeru, zažijete vyšší šířku pásma ve srovnání s případem, kdy je umístěno dále.
Jak zlepšit šířku pásma?
Použijte nastavení QoS
Nastavení kvality služeb (QoS) pomáhá sítím podporovat důležité aplikace a pravidla provozu příkazů, aby upřednostňovaly některé typy provozu. Potřebné aplikace tedy nemusí bojovat o šířku pásma.
Pomoci mohou cloudové aplikace.
Přejděte ke cloudu, abyste zvýšili výkon sítě. Zkuste outsourcovat určité části vašeho provozu do soukromých a veřejných cloudových sítí a zvedněte tlak ze své sítě.
Eliminujte nepodstatný provoz
Můžete blokovat nepodstatný provoz, který nemá žádnou hodnotu pro vaši produktivitu během pracovní doby. Tímto způsobem lze vaši šířku pásma použít pouze pro provádění nezbytných operací.
Pravidelné aktualizace a zálohy
Aktualizace a zálohy vašich dat a softwaru jsou klíčové pro výkon i z hlediska zabezpečení. Tyto procesy však zabírají obrovské množství šířky pásma sítě.
Proto byste je měli strategicky naplánovat, nejlépe mimo běžnou pracovní dobu.
Co je propustnost?
Propustnost sítě je měřítkem celkového množství dat, které lze přenést ze zdroje do cíle v určeném časovém rámci.
Jinými slovy, propustnost měří počet paketů úspěšně doručených do cíle. Počítá se v bitech za sekundu nebo v datech za sekundu.
Faktory ovlivňující propustnost
Omezení přenosového média
Šířka pásma nebo teoretická kapacita spojená s přenosovým médiem omezuje propustnost.
Pokud je například rychlost šířky pásma 100 Mb/s, nezvýší se více, ať se děje cokoliv. Ve skutečnosti by se zaslaná praktická data pohybovala kolem 95 %, víceméně.
Přetížení sítě 🚸
Ve vysoce přetížené síti by se snížila propustnost.
Latence
Pokud je latence v konkrétní síti větší, propustnost utrpí.
Provoz protokolu
Protokol přenášející a doručující datové pakety v síti může také ovlivnit propustnost.
Ztráta paketů nebo chyby
U některých typů provozu mohou chyby a ztráty paketů ovlivnit propustnost. Je to proto, že tyto pakety musí být znovu odeslány, což dále snižuje propustnost.
Důvodem kompromitovaných paketů mohou být bezpečnostní útoky, poškozená zařízení a další.
Pokud chcete měřit propustnost, můžete použít některé nástroje jako SolarWinds, iPerf, Pingbatd.
Jak zlepšit propustnost?
Minimalizujte latenci
Jednou z prvních věcí, které byste měli udělat, je pokusit se minimalizovat latenci sítě, protože to výrazně ovlivňuje výkon sítě a má za následek špatnou uživatelskou zkušenost.
Chcete-li tento problém vyřešit, můžete si vzít pomoc z výše uvedených částí.
Odstraňte úzká hrdla sítě
Vyhněte se úzkým místům sítě upgradováním směrovačů, snížením celkového počtu uzlů, které zkracují přenosovou vzdálenost paketů. Může tedy snížit přetížení pro lepší propustnost.
Sledujte, zda aplikace spotřebovává příliš velkou šířku pásma.
Pokud používáte připojení k internetu mnohem více, než je spravedlivý podíl, propustnost se sníží. Zavřete proto aplikace využívající příliš velkou šířku pásma, pokud to není nutné.
Restartujte síť
Naplánujte si pravidelné restartování vašich síťových systémů, jako je modem, routery atd. Když tedy začnou znovu fungovat, mohou vykazovat skvělý výkon.
Zkontrolujte hardware
Nedovolte, aby vadný hardware ohrozil propustnost. Zkontrolujte tedy svůj síťový hardware a zjistěte, zda se na tomto konci nevyskytují nějaké nesrovnalosti.
Promluvte si se svým ISP
Pokud máte vše na svém místě a stále se potýkáte se špatnou propustností, zvažte, zda totéž oznámit svému poskytovateli internetových služeb (ISP). Možná je chyba na jejich straně.
Závěr
Doufám, že na vašem konci jsou věci ohledně latence, TTFB, šířky pásma a propustnosti trochu jasné. Zkuste implementovat tipy a triky, které jsem uvedl výše, abyste zvýšili výkon své sítě.
Dále se staňte správcem sítě.