что такое латентность сети
Что такое латентность?
Термин «задержка» относится к любому из нескольких видов задержек, обычно возникающих при обработке сетевых данных. Сетевое соединение с низкой задержкой испытывает небольшие задержки, в то время как соединение с высокой задержкой испытывает большие задержки.
Помимо задержек распространения, задержка может также включать задержки передачи (свойства физического носителя) и задержки обработки (такие как прохождение через прокси-серверы или создание сетевых переходов в Интернете).
Задержка и скорость сети
Задержка в зависимости от пропускной способности
Хотя теоретическая пиковая пропускная способность сетевого соединения фиксирована в соответствии с используемой технологией, фактический объем данных, которые передаются по сети (называемый пропускной способностью), изменяется со временем и зависит от более высоких и более низких задержек.
Чрезмерная задержка создает узкие места, которые не позволяют данным заполнить сетевой канал, тем самым снижая пропускную способность и ограничивая максимальную эффективную пропускную способность соединения. Влияние задержки на пропускную способность сети может быть временным (продолжительностью несколько секунд) или постоянным (постоянным), в зависимости от источника задержек.
Задержка интернет-услуг, программного обеспечения и устройств
В DSL и кабельных интернет- соединениях типичны задержки менее 100 миллисекунд (мс), и часто возможны менее 25 мс. С другой стороны, при подключении к спутниковому Интернету типичные задержки могут составлять 500 мс или выше.
Интернет-сервис со скоростью 100 Мбит / с может работать заметно хуже, чем сервис со скоростью 20 Мбит / с, если он работает с высокой задержкой.
Услуга спутникового интернета иллюстрирует разницу между задержкой и пропускной способностью в компьютерных сетях. Спутники обладают как высокой пропускной способностью, так и высокой задержкой. Например, при загрузке веб-страницы большинство пользователей спутниковых систем наблюдают заметную задержку с момента ввода адреса до момента начала загрузки страницы.
Задержка WAN — это еще один тип задержки, который возникает, когда сеть занята обработкой трафика до такой степени, что другие запросы затем задерживаются, поскольку оборудование не может обрабатывать все это на максимальных скоростях. Это также влияет на проводную сеть, потому что вся сеть работает вместе.
Ошибка или другая проблема с оборудованием может увеличить время, необходимое устройству для чтения данных, что является еще одной причиной задержки. Это может относиться к сетевому оборудованию или аппаратному обеспечению устройства, например, к медленному жесткому диску, который требует времени для хранения или извлечения данных.
Программное обеспечение, работающее в системе, также может вызывать задержки. Некоторые антивирусные программы анализируют все данные, которые поступают и выходят из компьютера, что является одной из причин того, что некоторые защищенные компьютеры работают медленнее, чем их аналоги. Анализируемые данные часто разрываются и сканируются, прежде чем их можно будет использовать.
Измерение задержки в сети
Сетевые инструменты, такие как тесты ping и traceroute, измеряют задержку, определяя время, которое требуется данному сетевому пакету для перемещения из источника в пункт назначения и обратно, что называется временем прохождения сигнала в обоих направлениях. Время прохождения туда и обратно не является единственным измерением задержки, но оно является наиболее распространенным. Функции качества обслуживания (QoS) домашних и бизнес-сетей предназначены для совместного управления пропускной способностью и задержкой для обеспечения более стабильной производительности.
Понимание латентности сети в Ethernet коммутаторах
Charlene
В нынешний век сети, латентность сети не является новым термином для большинства людей. Мы часто слышим о латентности сети, но что такое латентность сети? Что вызывает это? Как минимизировать латентность сети? В этой статье будут рассмотрены факторы, вызывающие латентность сети, и объяснено, как решить латентность сети в коммутаторах Ethernet.
Рисунок 1: латентность сети
Что такое латентность сети в коммутаторах Ethernet?
Сетевые коммутаторы являются критически важными элементами сетевой инфраструктуры, латентность которой составляет одну часть общей латентности сети. Иногда, когда пакет данных проходит через устройство, происходит латентность, когда ваши коммутаторы или маршрутизаторы решают, куда его отправлять дальше. Хотя индивидуальная пауза кажется короткой, они могут складываться. Таким образом, коммутаторы с высокой пропускной способностью и низкой латентностью стали тенденциями развертывания сети для повышения производительности.
Что вызывает латентность сети?
Может быть сушествовать много причин, приводящих к латентности сети. Возможные причины этого включают следующие факторы:
Время, необходимое для физического перемещения пакета из его источника в пункт назначения.
Ошибка маршрутизатора или коммутатора, поскольку каждому шлюзу нужно тратить время на проверку и изменение заголовков пакетов, поэтому для прохождения Ethernet-пакета требуется много времени на прохождение коммутатора Ethernet.
Антивирус и аналогичный процесс безопасности, который требует времени, чтобы завершить рекомбинацию и разбор сообщения перед отправкой.
Латентность хранения, когда пакеты страдают от латентностей хранения или доступа к диску на промежуточных устройствах, таких как коммутаторы и мосты.
Ошибки программного обеспечения со стороны пользователя.
Проблема связана с самой средой передачи, которой требуется некоторое время для передачи одного пакета от источника к месту назначения от оптоволокна до коаксиальных кабелей.
Латентность возникает, даже когда пакеты перемещаются от одного узла к другому со скоростью света.
Как измерить латентность сети в коммутаторах Ethernet?
Как мы видим из предыдущей главы, латентность коммутатора является одним из ключевых компонентов, способствующих задержке сети. Так как как мы можем измерить это?
Как минимизировать латентность сети с коммутаторами Ethernet?
Чтобы уменьшить латентность сети с помощью коммутаторов Ethernet, есть несколько различных методов, как описано ниже.
Расширите необходимую емкость
Используйте VLAN для сегмента сети
Поскольку традиционная плоская сеть может легко перегружать коммутационные линии, Ethernet коммутаторы с функциями VLAN могут отправлять трафик туда, куда он должен идти. Существует много коммутаторов Ethernet VLAN уровня 2 и уровня 3, которые коммутаторы Ethernet предоставляют для сегментации трафика, например, на основе порта, динамического назначения VLAN, протокола, MAC-адреса и других типов.
Используйте технологию сквозной коммутации
Выше приведены некоторые советы по минимизации латентности сети с помощью коммутаторов Ethernet. На рынке есть много Ethernet коммутаторов с низкой латентностью, которые помогают повысить производительность сети. Однако для минимизации латентности сети принципиально необходимо не только сосредоточиться на коммутаторах, которые составляют сеть, но также понимать изменения латентности и латентности сети как системы.
Вывод
Надеемся, что эта статья помогла ответить на вопросы о том, что такое латентность сети в коммутаторах Ethernet и как бороться с минимизацией латентности в сети. Сетевая латентность не устраняется, но может быть сведена к минимуму, насколько это возможно. Способы минимизации латентности в сети с помощью коммутаторов Ethernet могут быть доступными вариантами для вас.
Разница между пропускной способностью и латентностью сети
Разница между пропускной способностью и латентностью — это то, что смущает много людей, но если вы профессионал в области ИТ, было бы полезно узнать разницу между ними, потому что рано или поздно вам придется столкнуться с связанной с ней сетевой проблемой. Часть путаницы была создана интернет-провайдерами, всегда рекомендуя увеличить пропускную способность для каждой проблемы, связанной с интернет-скоростью, но, как мы увидим, скорость интернет-соединения не всегда определяется пропускной способностью.
Что такое пропускная способность?
Чтобы понять пропускную способность и задержку, нам нужно иметь четкое определение обеих, поэтому давайте начнем с полосы пропускания. Полоса пропускания — это объем данных, которые могут передаваться из одной точки в другую, обычно измеряемой в секундах. Интернет-провайдеры обычно рекламируют свою полосу пропускания в Интернете, например, 20/20 Мбит/с, что означает, что 20 мегабайт/с данных могут быть загружены или загружены с YouTube в секунду, например. Большинство людей знакомы только с такими параметрами, как мегабайты, гигабайты и т.д., Но интернет-провайдеры все еще используют метрику Megabit, потому что это делает номера более крупными, но на самом деле соединение 20/20 Мбит/с составляет всего около 2 мегабайт. Важно помнить, что пропускная способность — это не скорость. Следовательно, возникает путаница!
Что такое латентность?
Задержка — это время, которое пакет данных принимает для перемещения из одной точки в другую. Другим точным термином для задержки является задержка. Одна важная вещь, которую следует помнить о латентности, состоит в том, что это естественное явление, постулированное Эйнштейном в теории относительности. В нашей вселенной все нужно время для путешествия, даже свет. Таким образом, в Интернете, когда требуется пакет для поездки (например, из центра обработки данных Facebook на ваш компьютер), он называется Latency.
В чем разница между пропускной способностью и задержкой?
Читая определение обоих терминов выше, вы, вероятно, уже заметили разницу между ними, но я дам вам аналогию, чтобы было легче понять это, если вы все еще запутались. Представьте себе шоссе с 4 дорожками, где ограничение скорости составляет 60 миль/ч. Теперь в Интернете пропускная способность — это шоссе, а латентность — ограничение скорости 60 миль в час. Теперь, если вы хотите увеличить количество автомобилей, которые путешествуют по шоссе, вы можете добавить еще несколько дорожек, но поскольку шоссе имеет слишком много кривых и ударов, вы не можете увеличить ограничение скорости, поэтому все автомобили должны путешествовать со скоростью 60 миль в час все еще. Не имеет значения, сколько полос дороги имеет шоссе, машины добираются до места назначения в то же время независимо от размера шоссе!
Почему увеличение пропускной способности увеличивает скорость загрузки, то вы можете спросить, не так ли? Нет, увеличивая пропускную способность, вы увеличиваете пропускную способность, а не скорость. Следуя аналогиям с шоссе, представьте, что транспортные средства, проезжавшие по этой автомагистрали, были все грузовики с кирпичами дома для доставки. Все грузовики должны путешествовать со скоростью 60 миль в час, но как только они добираются до места назначения, а не доставляют 4 груза из кирпича, доставляется 6 грузов, поскольку к шоссе добавлено еще 2 полосы. То же самое происходит, когда вы добавляете пропускную способность к интернет-соединению, емкость увеличивается, но латентность (скорость) остается неизменной.
Что вызывает латентность?
Задержка вызвана расстоянием и качеством среды, через которую проходят интернет-пакеты. Например, латентность через опто-волоконное соединение короче, чем через медный кабель, но латентность через медный кабель короче, чем через спутниковое соединение и т.д. Спутники используют микроволновый спектр для ретрансляции соединений данных из космоса. То, что увеличивает задержку, например, отставание в спутниковых соединениях, — это расстояние, которое пакеты должны перемещать туда и обратно.
Когда возникает латентность?
Большинство людей не замечают и не заботятся о латентности, пока веб-страницы, Netflix, YouTube и другие мультимедийные материалы загружаются быстро. Задержка становится проблемой только при необходимости передачи данных в реальном времени. Например, звонки VOIP, онлайн-встречи лицом к лицу и т.д. Я подсчитал, что любая латентность за пределами 200 мс даст вам проблемы в режиме реального времени. Например, в вызове Skype или VOIP, вы почувствуете заметную задержку, из-за чего практически невозможно провести текучую беседу без перерывов.
Как я могу проверить задержку?
Самый быстрый способ проверить задержку с любого компьютера — использовать протокол ICMP с помощью команды Ping. Например, если я хочу проверить задержку между моим компьютером и центром обработки данных Google, я наберу команду ping google.com:
Как вы можете видеть, средняя задержка между моим компьютером и центром обработки данных Google составляет 48 мс.
Вывод
Надеюсь, ваше понимание между пропускной способностью и задержкой стало более ясным. Если у вас есть какие-либо вопросы, предложения или комментарии, пожалуйста, используйте поле комментариев ниже.
Что такое задержка (латентность) интернета и как ее уменьшить
Главное меню » Сети » Что такое задержка (латентность) интернета и как ее уменьшить
Что такое скорость интернет-соединения и как ее измерить?
Это скорость передачи данных между вашими устройствами и Интернетом, также известная как пропускная способность.
Есть два типа скорости подключения к Интернету:
Скорость подключения зависит от ряда факторов, таких как тип подключения, подключение интернета через спутник,
волоконный или медный кабель, качество линии и расстояние от шкафа.
Скорость интернета измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с) и сокращается до Мбайт, например 10 Мб или 20 Мб. Более того, бит – это наименьшая единица данных, и вы также можете видеть килобиты в секунду (Кбит/с) или КБ.
1 Кбит/с = 1000 бит в секунду
1 Мбит/с = 1000000 бит в секунду
Чем больше у вас мегабит в секунду (Мбит/с), тем выше должна быть скорость интернета:
Если скорость загрузки вашего соединения составляет 80 Мбит/с, а скорость выгрузки – 20 Мбит/с. Используя эту скорость, вы можете загрузить 500 МБ фотографий или медиафайлов за 10 секунд и загрузите файл размером 70 Мб в Интернет в течение 3 секунд. Если хост-сервер основан на выделенном сервере с большой пропускной способностью, это также поможет уменьшить время задержки.
Что такое задержка интернета?
Проще говоря, задержка = задержка. Это время задержки, необходимое для отправки любой информации из одной точки в другую. Если вы учитываете задержку в Интернете, то это действие и ответ пользователя с запрошенного веб-сайта или время приема-передачи от веб-браузера к серверу.
Идеальный уровень задержки при подключении к Интернету равен 0, если не учитывать влияние расстояния и задержек, вызванных оборудованием инфраструктуры Интернета. Это означает, что задержку нельзя полностью удалить вместо минимизации. Задержка напрямую влияет на SEO и снижает производительность веб-сайта, поэтому у пользователя есть максимальные шансы покинуть веб-сайт или приложение.
Как проверить вашу задержку в Интернете?
Если вы пользователь Windows, откройте командную строку, выполнив поиск «cmd» на панели запуска. Откроется черный экран, затем напишите «ping», введите IP-адрес или URL-адрес любого веб-сайта в Интернете и нажмите ввод. Ваш компьютер измеряет минимальное, максимальное и среднее время, необходимое для отправки и получения фрагмента данных на этот конкретный веб-адрес, в миллисекундах (мс).
Если вы ищете ответ на вопрос, какая скорость задержки для Интернета является хорошей, то средняя скорость выше 50 мс считается идеальной скоростью для большинства целей, а скорость ниже 100 мс вызовет проблемы. Какая задержка является хорошей или приемлемой для Интернета? Помните, что от 50 до 100 мсек – это идеальная задержка в Интернете. Также важно смотреть на минимальную и максимальную скорость. Если вы чувствуете большую разницу между минимальной и максимальной скоростью, значит, ваше соединение нестабильно, и данные могут быть полностью потеряны при попытке отправить или получить их. Чтобы убедиться в стабильности интернет-соединения, вам нужно запустить тест несколько раз.
Каковы основные причины задержки в Интернете?
Ниже приведены основные причины, которые напрямую влияют на задержку в Интернете:
Как уменьшить время ожидания в Интернете?
Если вы примените эти методы, перечисленные ниже, то время ожидания в Интернете может быть уменьшено. Когда вы уменьшите задержку сервера, это поможет вам быстрее загружать веб-ресурсы.
1. HTTP/2
Используйте HTTP/2, чтобы минимизировать задержку скорости интернета. Это поможет вам сократить время ожидания сервера за счет минимизации количества циклов передачи от отправителя к получателю с использованием параллельных передач.
2. Меньше внешних HTTP-запросов.
Когда вы уменьшаете количество HTTP-запросов, это применяется не только к изображениям, но и к внешним ресурсам, таким как файлы CSS или JavaScript. В некоторых особых случаях, когда вы ссылаетесь на информацию с любого другого сервера, вы делаете внешний HTTP-запрос, который увеличит скорость задержки веб-сайта в зависимости от скорости и качества вашего ссылающегося сервера.
3. Использование CDN
Используя CDN, ресурсы будут ближе к конечному пользователю за счет кэширования их в нескольких местах в зависимости от их географического положения по всему миру. После того, как все ресурсы кэшированы, пользовательские запросы должны связываться только с ближайшей точкой присутствия для извлечения запрошенных данных вместо того, чтобы каждый раз обращаться к исходному серверу.
4. Использование методов предварительной загрузки.
Предварительная загрузка веб-ресурсов не обязательно снижает скорость интернет-задержки, но улучшает воспринимаемую производительность веб-сайта. Если вы реализовали предварительную выборку, тогда процессы с высокой задержкой происходят в фоновом режиме, когда пользователи просматривают какую-либо конкретную страницу. Итак, когда они нажимают на следующую страницу, поиск DNS уже выполнен, поэтому страница загружается быстрее.
5. Кеширование браузера
Это еще один полезный метод уменьшения задержки в Интернете, потому что браузеры кэшируют определенные ресурсы любого веб-сайта локально, чтобы улучшить скорость задержки, а также уменьшить количество запросов пользователей обратно на сервер.
Вывод
Задержка – неизбежная часть сетевых экосистем, поэтому мы можем минимизировать ее, а не полностью устранять. Однако методы, упомянутые в этой статье, важны для уменьшения задержки веб-сайта и помогают улучшить скорость загрузки страницы для конечных пользователей.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Латентность при загрузке веб-страниц
Пост «Кое-что о весе страницы» вызвал у меня желание написать маленькое дополнение. Многие замечают, что оптимизация размера веб-страниц становится менее актуальной в связи с увеличением пропускных способностей каналов. Рано или поздно все будут сидеть на гигабите, и будет совершенно неважно, весит ваша страница 100Кб или 250. Возможно, так оно и будет. Однако помимо скорости канала есть и другой параметр — задержка или латентность. И если пропускная способность каналов с развитием технологий может вырасти ещё очень сильно, то у латентности существует физический предел: это скорость света в оптоволокне — около 200 тысяч километров в секунду.
Хотя эта скорость очень велика, но всё же недостаточно, чтобы о ней забывать, ведь и планета у нас немаленькая. Wolfram Alpha не зря выдаёт на запросы по расстоянию время прохождения этого расстояния светом в волокне. Пусть у вас стоит сервер в Токио, а клиент пришёл из Рио-де-Жанейро. Если даже эти два города соединить оптоволокном по кратчайшей траектории на поверхности Земли, свет будет идти 86.7 мс.
Что это значит для вас? Предположим, пользователь открывает вашу страницу в браузере, например, из закладок. От того момента, когда он кликнул, до того, когда сигнал дойдёт до сервера, пройдёт минимум 86.7 мс. И ещё столько же, чтобы сигнал дошёл обратно. Ваша страница никак не может загрузиться быстрее 173.4 мс, даже если она мало весит и вообще закэширована клиентом (чтобы узнать, что она не менялась, всё равно придётся спросить сервер).
Казалось бы, 173.4 мс — мелочи жизни. Но не всё так просто. Многим страничкам требуются скрипты, стили и картинки, без загрузки которых страничка нефункциональна. Браузер не может начать всё это загружать, не загрузив сам HTML хотя бы чуть-чуть (ссылки-то на скрипты в HTML). А значит, нам потребуется уже 86.7 мс (запрос HTML) + 86.7 мс (получение HTML) + 86.7 мс (запрос всего остального) + 86.7 мс (получение всего остального) — минимум 346.8 мс.
Конечно, и 346.8 мс можно подождать. Бывает, однако, что для нормального отображения страницы требуется выполнить AJAX-запрос. К примеру, основной информационный блок у вас на странице может автоматически обновляться с сервера по AJAX. Чтобы не усложнять логику сервера, вы его не отдаёте при первоначальной загрузке страницы, а оставляете пустым, но сразу же вызываете функцию обновления. Таких сайтов множество. Скажем, на rts.micex.ru так загружаются индексы, котировки и прочие блоки. Теперь, если вы зашли посмотреть актуальные котировки, вам придётся подождать загрузки HTML, загрузки JS, а затем выполнения AJAX-запроса — минимум 520.2 мс. Полусекундная задержка уже некомфортна хотя, конечно, можно потерпеть.
Бывает однако и так, что некоторая информация подгружается AJAX-запросом, который ждёт результатов выполнения другого AJAX-запроса. Иногда это связано с непродуманностью взаимодействия между клиентом и сервером: чтобы послать следующий запрос, нужна информация из предыдущего. Гораздо чаще это связано с ленью разработчика, который не разобрался с функциями, позволяющими выполнить определённый код после завершения сразу нескольких запросов (или не написал сам таких функций, если предпочитает Vanilla JS), и поэтому просто посылает второй запрос в onreadystatechange первого.
Вот такую чудную картину загрузки демонстрирует стартовая страница одной системы онлайн-банкинга, которой я пользуюсь:
Здесь подгружаются дополнительные ресурсы и скрипты через 9 последовательных AJAX-запросов. Добавим к этому запрос на HTML и запрос скрипта, который всё это добро загружает — получается минимальная задержка при нашей расстановке клиента и сервера в 1.9 секунды. Вот ведь какая штука: хоть терабитный интернет по всей Земле проведите, сделайте бесконечно быстрые сервера и жёсткие диски, а пользователь из Рио-де-Жанейро всё равно будет ждать две секунды из-за кривых программистов.
Даже если предположить, что инженеры научатся посылать сигналы не по поверхности, а сквозь Землю и со скоростью света в вакууме (скажем, пускаем пучок релятивистских нейтрино, а на той стороне ставим детектор), латентность упадёт максимум вдвое. Но, я думаю, раньше интернет на Луну проведут, чем такое сделают. А с Луны такой сайт будет грузиться сами посчитайте, сколько.
Конечно, клиентов с другого конца Земли у вас может быть немного, но ведь и провода лежат не по кратчайшему пути, да и задержки на повторителях и маршрутизаторах вполне осязаемы.