Was sind Latenz, TTFB, Bandbreite und Durchsatz?

Die Aufrechterhaltung einer gesunden Netzleistung ist von entscheidender Bedeutung, da jeden Tag Milliarden von Daten übertragen werden.

Das Jahr 2020 begann mit etwa 44 Zettabytes an Daten, was etwa 40 Mal mehr ist als die Gesamtzahl der Sterne im beobachtbaren Universum, so die Weltwirtschaftsforum.

Und diese Zahl wird in den kommenden Tagen noch steigen.

Das ist eine verrückte Zahl, aber wahr!

Daher ist es dringend erforderlich, dass Ihr Netzwerk eine angemessene Leistung aufweist, um den wachsenden Anforderungen gerecht zu werden.

Der springende Punkt ist die Leistung des Netzes, die von verschiedenen Faktoren abhängt, um nur einige zu nennen. Latenzzeit, Zeit bis zum ersten Byte (TTFB), Bandbreiteund Durchsatz.

Wenn Sie ein stabiles und leistungsfähiges Netz unterhalten wollen, sollten Sie diese Faktoren optimieren. Außerdem helfen sie Ihnen, Abstrafungen durch die wichtigsten Browser und Suchmaschinen zu vermeiden.

Bereiten Sie sich also darauf vor, diese Netzwerkterminologie zu verstehen und herauszufinden, wie Sie sie für eine hohe Leistung optimieren können.

Was ist eine Latenzzeit?

Latenz bedeutet wörtlich übersetzt Verzögerung.

Im Netzwerk-Ökosystem ist die Latenz die Zeit, die eine Anfrage oder Daten für den Weg von der Quelle zum Ziel benötigen. Hier ist die Aktion eines Nutzers die Anfrage und die Zeit, die eine Webanwendung benötigt, um auf diese Anfrage zu reagieren.

Diese Zeitverzögerung umfasst auch die Zeit, die ein Server zur Bearbeitung der Anfrage benötigt. Sie wird daher als "Round Trip" gemessen - die Gesamtzeit, die eine Anfrage benötigt, um von mehreren Geräten erfasst und verarbeitet zu werden und dann beim Nutzer einzugehen, wo sie entschlüsselt wird.

Wenn die Verzögerungen bei der Datenübertragung relativ gering sind, handelt es sich um eine niedrige Latenzzeit, die wünschenswert ist. Längere Verzögerungen oder hohe Latenzzeiten sind jedoch nicht wünschenswert, da sie sich verschlechtern Benutzererfahrung.

Aber wie können Sie feststellen, ob Ihr Netz eine hohe Latenz aufweist?

Einige typische Anzeichen sind:

• Website oder Anwendung braucht 'ewig' zum Laden
• Der Zugriff auf Server und Webanwendungen wird langsam.
• Der Versand bestimmter Informationen, z. B. von E-Mails mit großen Anhängen, dauert länger.

Wenn Sie also auf ein solches Zeichen stoßen, ist es wahrscheinlich auf das Netz mit hoher Latenz zurückzuführen.

Netzlatenz wird in Millisekunden (ms) berechnet und ist unvermeidlich, da mehrere Aspekte die Art und Weise beeinflussen, wie Netzwerke miteinander kommunizieren. Sie können jedoch die Latenzzeit durch bestimmte Maßnahmen verringern, die ich in den nächsten Abschnitten erläutern werde.

Zuvor wollen wir jedoch den Grund für die Netzwerklatenz erörtern.

Was sind die Ursachen für Latenzzeiten?

• Entfernung zwischen dem anfragenden Benutzer und dem Serverstandort
• Serverfehler wie Error 50X können die Leistung von Anwendungen beeinträchtigen und auch verhindern, dass Besucher Ihre Website erreichen.
• Schlechte Backend-Datenbank-Optimierung, die durch übermäßig ausgelastete Datenbanken, lange Felder, große Tabellen, unsachgemäße Indexnutzung und komplizierte Berechnungen entstehen kann.
• Hardware-Probleme, die durch Router, Wi-Fi-Zugangspunkte, Switches, Sicherheitsgeräte, Load Balancer, Firewalls, IPS usw. entstehen
• Übertragungsmedien wie drahtlose Verbindungen, Glasfaserkabel usw. haben ihre Grenzen.
• Aufgrund des geringen Speicherplatzes haben Betriebssysteme Schwierigkeiten, den von Programmen benötigten Arbeitsspeicher aufrechtzuerhalten, was sich auf die Systemleistung auswirkt.
• Probleme der Endbenutzer, wie z. B. ein geringer CPU- oder Speicherzyklus, die innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens gelöst werden müssen

Wie misst man die ⏱️ Latenzzeit?

Wenn Sie Netzwerküberwachungstools von Marken wie SolarWinds und Datadog verwenden, können Sie die Netzwerklatenz automatisch untersuchen.

Aber gibt es dafür einen manuellen Weg?

Die Antwort lautet JA.

Öffnen Sie einfach die Eingabeaufforderung Ihres Betriebssystems und geben Sie Folgendes ein - tracert und geben Sie dann das Ziel ein, das Sie abfragen möchten.

Nach Eingabe des Befehls erscheint eine Liste mit allen Routern im Netzwerkpfad, die zu einer Standortadresse führen. Es wird auch eine Zeitberechnung in Millisekunden angezeigt.

Addieren Sie einfach die gesamten Messungen, um die mit Ihrem Netz verbundene Latenzzeit zu erhalten.

Es gibt bestimmte Methoden zur Messung der Latenzzeit:

Zeit bis zum ersten Byte (TTFB)

Die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem eine Anfrage das Gerät eines Nutzers verlässt, und dem Zeitpunkt, zu dem sie das Ziel mit dem "ersten" Datenbyte erreicht, wird als Time To First Byte (TTFB) bezeichnet.

TTFB ist auch ein wichtiges Maß für die Netzwerklatenz und die Reaktionsfähigkeit des Servers.

Round Trip Time (RTT)

Die Gesamtzeit, die ein Datenpaket auf dem Weg von der Quelle zu seinem Ziel und dann zurück zur Quelle benötigt, wird als Round Trip Time (RTT) bezeichnet. Sie kann genaue Ergebnisse liefern, aber die Dinge können unscharf werden, wenn die Datenpakete einen anderen Rückweg nehmen.

Ping-Test

Im Allgemeinen verwenden Systemadministratoren Ping-Tests, um zu messen, wie lange 32 Bytes brauchen, um den Server zu erreichen, und wie lange es dauert, die Antwort zu erhalten. Mit diesen Methoden können verschiedene Server in einem Netzwerk gleichzeitig geprüft und die Gesamtlatenz und -leistung ermittelt werden.

Sie können auch eine Online-Ping Test.

Wie lässt sich die Latenzzeit im Netz verbessern?

Optimierung der Streckenführung

Verwenden Sie Optimierungswerkzeuge, die Überlastungen in Ihrem Netzwerk effizient angehen können, um die Weiterleitung zu verbessern.

Sie können auch Verstärker oder Regeneratoren einsetzen, um die Netzwerkgeschwindigkeit zu erhöhen, wenn die Probleme im Übertragungsmedium liegen.

Komprimierung und Zwischenspeicherung

Stark verteilte IPs legen große Entfernungen zurück, was die Übertragungszeit erhöht. Wenn Sie einen Edge-Server in der Nähe Ihrer Endnutzer betreiben, verkürzen Sie die Übertragungszeit und erhöhen die Ladegeschwindigkeit der Seite.

Darüber hinaus verringern Techniken wie Bildoptimierung und Dateikomprimierung die Bandbreite, die für die Übertragung großer Datenmengen erforderlich ist.

Peering

Peering bedeutet, dass zwei oder mehr Netze miteinander verbunden werden und direkten Datenverkehr austauschen können, ohne dass ein Dritter für die Datenübertragung über das Internet bezahlt werden muss.

Sorgen Sie also für ein ordnungsgemäß angeschlossenes Netzwerk mit mehreren Netzwerkpfaden, die über das Internet verfügbar sind.

Optimieren von Netzwerkprotokollen

Einhaltung der gesetzlichen Normen durch Optimierung der Netzwerkprotokolle für Interoperabilität und geringste Latenz.

HTTP/2 verwenden

HTTP/2 hilft bei der Verringerung der Serverlatenz durch weniger Roundtrips und parallelisierte Übertragungen. Außerdem müssen Sie sicherstellen, dass nur eine minimale Anzahl externer HTTP-Anfragen, einschließlich Bildern sowie JS- und CSS-Dateien, gestellt wird.

Methoden des Vorabrufs

Es verringert zwar nicht unbedingt die Netzwerklatenz, verbessert aber die Leistung Ihrer Website in Bezug auf die Seitenladegeschwindigkeit.

Zeit bis zum ersten Byte (TTFB)

Da ich bereits über TTFB gesprochen habe, einer Metrik zur Bestimmung der Reaktionsfähigkeit des Servers, kommen wir nun zu den anderen Aspekten.

TTFB kann Ihnen helfen, alle Schwachstellen in Ihrem Verbindungsprozess zu identifizieren. Wenn Sie feststellen können, wo die Verzögerungen auftreten, können Sie Ihre Dienste für eine schnellere und zuverlässige Leistung optimieren.

Ganz zu schweigen davon, dass sich TTFB auch auf die Suchmaschinenoptimierung (SEO) auswirkt und somit auch für Ihre Online-Präsenz von entscheidender Bedeutung ist.

Welche Faktoren beeinflussen TTFB?

Drei Aktionen wirken sich auf TTFB aus:

Senden einer Anfrage an den Server

Sobald ein Benutzer eine Anfrage stellt, erhält der Server diese auf der Grundlage bestimmter Faktoren wie der Zeit, die für die DNS-Suche benötigt wird, der Netzwerkgeschwindigkeit, der Entfernung zum Server usw., und TTFB beginnt.

Bearbeitung des Antrags

Nach Erhalt der Anfrage muss der Server die Anfrage verarbeiten und eine Antwort erzeugen. Der Prozess beginnt mit Datenbankaufrufen, der Kommunikation mit anderen Systemen im Netz, der Ausführung von Skripten usw.

Erwiderung

Anschließend sendet der Server die von ihm generierte Antwort zurück an den Benutzer, der die Anfrage gestellt hat. Dies hängt von der Verbindungsgeschwindigkeit sowohl des Benutzers als auch des Unternehmensnetzes ab.

Dabei ist TTFB das Maß für die Zeit, in der ein Nutzer die Antwort ab dem ersten Byte erhält.

Wie kann man TTFB verbessern?

Latenzzeit verringern

Latenz kann auf jeder Seite auftreten: auf Ihrem Server und/oder beim Benutzer. Obwohl Sie die Verbindungsgeschwindigkeit der Nutzer nicht kontrollieren können, können Sie sicherlich an der Geschwindigkeit Ihres Servers arbeiten. Versuchen Sie, die Serverbelastung zu reduzieren, indem Sie CDNsDadurch können statische Inhalte in die Nähe der Nutzer gebracht werden, was die Ladegeschwindigkeit der Seite erhöht.

Schnelle DNS-Auflösung

Eine DNS-Auflösung sollte nicht länger als 100 Millisekunden dauern. Wenn dies der Fall ist, sollten Sie die DNS-Einstellungen optimieren. Sie können auch den DNS-Anbieter wechseln, wenn die Probleme weiterhin bestehen.

Aktualisieren Sie Ihr Website-Hosting

Ein TTFB von mehr als 200ms ist nicht gut für Ihre Website. Vielleicht ist der Grund für langsames TTFB Ihr Website-Hosting Anbieter aufgrund eines überlasteten Netzes und überarbeiteter Server.

Wenn dies der Fall ist, können Sie sich mit dem Hosting-Anbieter darüber unterhalten oder Ihren Plan aktualisieren. Andernfalls können Sie Ihre Website auch zu einem anderen Anbieter umziehen. Wenn Sie WordPress verwenden, dann schauen Sie sich diese Premium-Hosting-Plattformen.

Verbessern Sie Ihre Backend-Leistung

Wenn Sie Ihre Datenbanken nicht ordnungsgemäß normalisieren oder indizieren, kann dies die Antwortzeit beeinträchtigen. Normalisieren und indizieren Sie daher Ihre Datenbanken für schnelle Abfragen. Dadurch wird Ihre Datenbank auch in die Lage versetzt, Tabellenspalten schnell zu finden, anstatt jede einzelne Spalte zu untersuchen.

Server-seitiges Caching

Reduzieren Sie die Prozessorlast und Datenbankabfragen, indem Sie häufig benötigte Dateien und zu übertragende Daten im Server-Cache speichern.

Externe Überwachung

Wenn Sie Ihren TTFB durch die Umsetzung einiger Taktiken optimiert haben, ist das großartig!

Und Sie werden immer so bleiben wollen.

Aber Änderungen an Software-Updates, Hardware, Website-Updates und andere können zu einem Anstieg von TTFB führen. Achten Sie also darauf, bevor es zu spät ist.

Sie können die Website Tools zur Leistungsüberwachung. So können Sie schnell Abhilfe schaffen, wenn die Leistung nachlässt.

Was ist Bandbreite?

Die maximale Kapazität eines Netzes, einschließlich der Netzgröße und der Serververarbeitungskapazität, wird als Bandbreite bezeichnet.

Einfach ausgedrückt, ist sie das Maß für die Datenmenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt gesendet und/oder empfangen werden kann. Sie wird in Bits/Sekunde, Megabit/Sekunde oder Gigabit/Sekunde gemessen.

Faktoren, die die Bandbreite beeinflussen

Eine Internetverbindung verfügt über eine bestimmte maximale Bandbreite. Bestimmte Faktoren können die Bandbreite für ein bestimmtes Gerät begrenzen, was zu einer langsameren Verbindung führt. Diese unten aufgeführten Faktoren können in der Art der Verbindung oder dem Computer des Nutzers begründet sein.

Nutzung des Internets

Die Bandbreite hängt von der Gesamtzahl der Aufgaben ab, die Sie auf Ihrem Gerät ausführen. Wenn die Anzahl der gleichzeitig ausgeführten Aufgaben steigt, sinkt die Geschwindigkeit. Ziehen Sie daher in Erwägung, Ihre Aufgaben zu serialisieren.

Upstream- und Downstream-Bandbreite

Daten, die VON einem Gerät fließen, sind Upstream, während die Daten, die ZU einem Gerät fließen, Downstream sind.

Im Allgemeinen werden bei Internet-Prozessen mehr Downstream- als Upstream-Bandbreiten genutzt; daher wird bei Internet-Verbindungen mehr Wert auf Downstream-Bandbreiten gelegt.

Die Bandbreite wird also beeinträchtigt, wenn der Bedarf an Upstream bei großen Datenübertragungen, Videochats, Fernzugriff, Voice-over-IP-Anrufen usw. steigt.

Hintergrund Verbrauch

Die Bandbreite richtet sich nach der Anzahl der gleichzeitigen Downloads und Uploads auf Ihrem Gerät.

Einzelne Verbindung, mehrere Benutzer

Wenn die Zahl der Nutzer in einem einzigen Netz steigt, erhöht sich die Serverlast und die Datenübertragung wird langsamer.

Entfernung des Routers

Wenn Ihr Gerät näher am Router platziert ist, erhalten Sie eine höhere Bandbreite als wenn es weiter entfernt ist.

Wie lässt sich die Bandbreite verbessern?

QoS-Einstellungen verwenden

Quality of Service (QoS)-Einstellungen helfen Netzwerken bei der Unterstützung wichtiger Anwendungen und befehlen Verkehrsregeln, um bestimmte Verkehrsarten zu priorisieren. So müssen benötigte Anwendungen nicht um Bandbreite kämpfen.

Cloud-basierte Anwendungen könnten dabei helfen.

Verlagerung in die Cloud zur Verbesserung der Netzleistung. Versuchen Sie, bestimmte Teile Ihres Datenverkehrs in private und öffentliche Cloud-Netze auszulagern und Ihr Netz zu entlasten.

Beseitigung von nicht notwendigem Verkehr

Sie können unwichtigen Datenverkehr blockieren, der während der Geschäftszeiten keinen Nutzen für Ihre Produktivität bringt. Auf diese Weise kann Ihre Bandbreite nur für wichtige Vorgänge genutzt werden.

Regelmäßige Updates und Backups

Updates und Backups Ihrer Daten und Software sind sowohl aus Leistungs- als auch aus Sicherheitsgründen wichtig. Diese Prozesse beanspruchen jedoch eine große Menge an Netzwerkbandbreite.

Deshalb sollten Sie sie strategisch planen, vorzugsweise außerhalb der normalen Geschäftszeiten.

Was ist Durchsatz?

Der Netzdurchsatz ist das Maß für die Gesamtdatenmenge, die in einem bestimmten Zeitrahmen von einer Quelle zum Ziel übertragen werden kann.

Mit anderen Worten, der Durchsatz misst die Anzahl der Pakete, die erfolgreich an einem Ziel ankommen. Er wird in Bits/Sekunde oder Daten/Sekunde berechnet.

Faktoren, die den Durchsatz beeinflussen

Begrenzung eines Übertragungsmediums

Die Bandbreite oder theoretische Kapazität eines Übertragungsmediums begrenzt den Durchsatz.

Wenn die Bandbreitenrate beispielsweise 100 Mbit/s beträgt, wird sie nicht mehr als das erreichen, egal was passiert. In der Tat, die praktische Daten gesendet würde etwa 95%, mehr oder weniger.

Überlastung des Netzes 🚸

In einem stark überlasteten Netz würde sich der Durchsatz verringern.

Latenzzeit

Wenn die Latenzzeit in einem bestimmten Netz höher ist, leidet der Durchsatz.

Betrieb des Protokolls

Auch das Protokoll, das die Datenpakete in einem Netz transportiert und zustellt, kann den Durchsatz beeinflussen.

Paketverlust oder Fehler

Bei einigen Arten von Datenverkehr können Paketfehler und -verluste den Durchsatz beeinträchtigen. Das liegt daran, dass diese Pakete erneut übertragen werden müssen, was den Durchsatz weiter verringert.

Der Grund für kompromittierte Pakete können Sicherheitsangriffe, beschädigte Geräte und vieles mehr sein.

Wenn Sie den Durchsatz messen möchten, können Sie einige Tools verwenden wie SolarWinds, iPerf usw.

Wie lässt sich der Durchsatz verbessern?

Latenzzeit minimieren

Als Erstes sollten Sie versuchen, die Netzwerklatenz zu minimieren, da sie die Netzwerkleistung stark beeinträchtigt und zu einer schlechten Benutzererfahrung führt.

Die oben genannten Abschnitte können Ihnen dabei helfen, dieses Problem zu lösen.

Beseitigung von Engpässen im Netz

Vermeidung von Netzengpässen durch Aufrüstung von Routern, Verringerung der Gesamtzahl der Knoten, die die Laufstrecke von Paketen verkürzen. Dadurch können Überlastungen verringert und der Durchsatz erhöht werden.

Achten Sie auf Anwendungen, die zu viel Bandbreite verbrauchen.

Wenn Sie Ihre Internetverbindung mehr als angemessen nutzen, wird der Durchsatz verringert. Schließen Sie daher Anwendungen, die zu viel Bandbreite verbrauchen, sofern sie nicht notwendig sind.

Neustart des Netzes

Planen Sie einen regelmäßigen Neustart Ihrer Netzwerksysteme wie Modem, Router usw. Wenn sie dann wieder in Betrieb sind, können sie eine hervorragende Leistung erbringen.

Überprüfen Sie Ihre Hardware

Lassen Sie nicht zu, dass fehlerhafte Hardware den Durchsatz beeinträchtigt. Überprüfen Sie also Ihre Netzwerkhardware, um herauszufinden, ob es an dieser Stelle zu Unstimmigkeiten gekommen ist.

Sprechen Sie mit Ihrem ISP

Wenn Sie alles vorbereitet haben und immer noch eine schlechte Durchsatzrate feststellen, sollten Sie sich an Ihren Internetdienstanbieter wenden. Vielleicht liegt der Fehler auf deren Seite.

Schlussfolgerung

Ich hoffe, dass die Dinge in Bezug auf Latenz, TTFB, Bandbreite und Durchsatz bei Ihnen ein wenig klarer geworden sind. Versuchen Sie, die oben genannten Tipps und Tricks umzusetzen, um die Leistung Ihres Netzwerks zu verbessern.

Dann werden Sie ein Netzwerkadministrator.