ネットワークの基本：帯域幅vs遅延vsスループット
公開: 2020-03-24製品がウェブホスティングであろうとインターネットサービスであろうと、最大のセールスポイントの1つはスピードです。 マーケターは、「超高速インターネット」や「無制限の帯域幅」などの用語を使用して、競合他社に対する優位性を宣伝しています。 しかし、帯域幅、遅延、スループットなどの指標は実際には何を意味し、ユーザーエクスペリエンス（UX）やウェブサイトのパフォーマンスなどの重要な問題にどのように影響しますか？
- スピードの必要性
- 帯域幅、遅延、そして全体を通して、ああ、私の！
- 帯域幅はどのように機能しますか？
- スループットがパフォーマンスを測定する方法
- レイテンシーとは何ですか？
- スループットを使用したネットワークのトラブルシューティング
- 最終的な考え
スピードの必要性
どちらが最初に来たのか、スピードに対する顧客の要求、またはそれをもっと必要としているというサービスプロバイダーの主張を見分けるのは困難です。 私たちが知っていることは、それがバウンス率からSEO評価まですべての要因であるということです。 調査によると、平均的な消費者は、ページが3秒以内に読み込まれない場合、モバイルウェブサイトを放棄します。また、ランディングページの読み込みにかかる時間は、Googleがサイトを直接的および間接的にランク付けする方法に影響します。
インターネット接続の速度は、サーフィン中の購入者の旅やUXに影響を与えるだけではありません。 高度なグラフィックスでは、ユーザーが完全なゲーム体験を得るには、ある程度の帯域幅、速度、および信頼性が必要です。 インターネット接続の潜在的および実際の速度に関連する3つの要因は、帯域幅、遅延、およびスループットです。 それらは相互に関連しており、誰かの割合はいくつかの方法で他の人に影響を与えます。
あなたが混乱しているなら、あなたは一人ではありません。 これらの指標と、それらがブラウザの両側でのインターネットの使用と楽しみにどのように影響するかについて詳しくは、以下をお読みください。
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帯域幅、遅延、そして全体を通して、ああ、私の！
帯域幅、遅延、スループットの3つの用語は、接続が転送できるデータの量、実際に転送する量、および特定の距離または期間を移動する速度に関連しています。 用語とその実際のアプリケーションは相互に関連しており、ブラウザからサーバーまでの距離に関係なく、Webサイトが最短時間で情報を表示する方法を決定します。
画像ソース：www.comparitech.com。
帯域幅はどのように機能しますか？
帯域幅とは、基本的に、特定の期間内にネットワーク回線を介して転送できるデータの最大量を指します。 ただし、必ずしもその容量に到達できるとは限りません。
それはまた、平均的なインターネットユーザーとはウェブサイトの所有者とは異なる何かを意味します。
インターネットサーフィンに関しては、サービスプロバイダーは、サービスを通じて一定レベルの帯域幅を取得していることを通知します。 理論的には、使用可能な帯域幅が多いほど、接続速度とダウンロード速度が速くなります。
たとえば、モバイルまたはホームインターネットサービスの一般的なデータプランでは、インターネット速度が1000 Mbps（メガビット/秒）になるプランが提供される場合があります。これは、ネットワークが次の接続を介して125メガバイトのデータを転送できることを意味します。与えられた時間。 メガビットはデータ転送速度であり、メガバイトはファイルサイズに関連しています。
画像ソース：www.uswitch.com。
最新のインターネット接続は、高帯域幅を可能にするさまざまなタイプの高速ブロードバンドネットワークを介して提供されます。
これらには以下が含まれます：
- 直接加入者線（DSL）。
- ケーブルモデム。
- 衛生。
- 光ファイバーネットワーク。
- ワイヤレスルーター。
あなたがウェブサイトを構築するとき、あなたはあなたのサイトを一般に利用可能にするためにホスティングプラットフォームを選びます。 ホスティングプランを通じて提供される帯域幅は、サーバーが常に耐えることができるトラフィックの量に関連しています。 帯域幅が制限されている場合、トラフィックが多いか、ページが最適化されていないと、リソースが消費され、サイトの読み込み方法と訪問者のパフォーマンスに影響します。 パフォーマンスの低下は、顧客の満足度の低さ、ビジネスの損失、Googleのページランクの低下を意味します。
あなたがウェブサイトホスティングプランの市場にいるとき、あなたは「無制限の」または「無制限の」帯域幅のようなインセンティブを見るかもしれません。 これらは比較的無意味なマーケティング用語です。 誰かがあなたのウェブサイトにアクセスするたびに、彼らは利用可能なリソースを使用しています。 ホスティング会社が無制限の帯域幅を提供すると、特定の所定の制限に達したときに追加料金を請求することなく、必要なだけのトラフィックを確保したり、必要な数のリソースを使用したりできます。 従量制の帯域幅は、単に、使用しているリソースの数を測定していないことを意味します。
次の質問に答えることで、十分な帯域幅を判断できます。
- あなたのネットワークは何のために使われていますか？
- 何人の人があなたのネットワークを使用しますか？
- アプリケーションはクラウドベースですか、それともデータセンターに保存されていますか？
- 最も忙しい時間にどのくらいのトラフィックを生成しますか？
- VPNをインストールしますか、それとも暗号化を使用しますか？
- コアアプリケーションにはいくつのリソースが必要ですか？
- どのタイプのアプリケーションを実行しますか？ たとえば、ビデオは主にテキストであるファイルよりも多くの帯域幅を使用します。
支払っている帯域幅の全額を取得する他の方法は次のとおりです。
- プロキシキャッシュを使用する。
- システムのマルウェアを監視します。
- 別のワイヤレスチャネルに切り替えます。
- 有線接続を使用します。
- ストリーミングコンテンツの管理。
- 使用していないときにルーターを自動リセットするように設定します。
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スループットがパフォーマンスを測定する方法
帯域幅が最大容量を表す場合、スループットレートは、接続を介して実際に転送されるデータの量を測定します。 ブラウザがサーバーにリクエストを送信すると、それに応じてデータのパケットがユーザーに返送されます。 これらのパケットは、書かれたコンテンツ、画像、およびビデオの形式の情報です。
サーバーがこれらのパケットをタイムリーに処理できない場合、または転送中に失われた場合、スループットレートが低下し、パフォーマンスが低下します。 これは、次に、レイテンシーに影響を与えます。これについては、すぐに説明します。
画像ソース：www.dnsstuff.com。
パフォーマンスの高いWebサイトは、使用可能な帯域幅に比べてスループットが高くなります。つまり、全体的なデータ転送容量と遅延を活用できます。 帯域幅とスループットを知ることは、Webサイトのパフォーマンスを評価するのに役立ちます。
スループットに影響するものは何ですか？
次のような要因：
- トラフィックが多いためにネットワークが混雑しています。
- 障害のあるルーターまたは古いルーター。
- パケットロス。
レイテンシーとは何ですか？
レイテンシーとは、データがポイントAからポイントBに移動し、また戻るのにかかる時間です。 一般に、ニューヨークのブラウザとカリフォルニアのサーバー間を移動するパケットは、ニューヨークからロンドンまたはインドに移動する同じ量のデータよりも時間がかかりません。
画像ソース：hpbn.co。
ただし、遅延に影響を与えるのは距離だけではありません。
レイテンシーに寄与する遅延にはいくつかの異なるタイプがあり、それぞれが異なる方法で速度に影響を与えます。
- 伝送遅延：これは、すべてのパケットビットがリンクにプッシュされる転送時間に関連しています。 これは、パケット長とリンクのデータレートの関数です。
- 伝播遅延：メッセージが送信者から受信者に移動してから信号が伝播するのにかかる時間。
- キューイング遅延：これらの遅延は、パケットを処理するのに十分なリソースが利用可能になるまで、パケットがキューに留まる時間に関連します。
- 処理遅延：処理遅延は、パケットヘッダーなどのコンポーネントの処理、パケットの宛先の決定、およびビットレベルでのエラーのチェックにかかる時間に関連しています。
ただし、遅延の測定単位に注意することが重要です。これは、ネットワークと非ネットワークのパフォーマンスで異なります。 遅延について言及する場合、ネットワーク単位はビット/秒（bps）で測定され、非ネットワーク単位はバイト/秒（Bps）で指定されます。 1バイトには8ビットがあります。 したがって、1Mbpsワイヤ上の10MBファイルの転送には80秒かかります。
これを基礎として外挿して、任意の転送速度を計算できます。 レイテンシは、Tracerouteと呼ばれるツールを使用して測定することもできます。
速度と意図せざる結果の問題
ユーザーに可能な限り最高のデータ転送速度を提供するために、メーカーは大きな着信バッファーを備えたルーターの作成を開始しました。 パケットのドロップを絶対に防ぐというアイデアでしたが、TCPの回避メカニズムが壊れました。 これにより、バッファの肥大化と呼ばれる問題が発生しました。 幸い、この問題はアクティブキュー管理アルゴリズムによって解決されています。
レイテンシーを最小限に抑えたい場合は、スループットを最適化する必要があります。 これは次の方法で実現できます。
- コンテンツ配信ネットワーク（CDN）を使用して、ブラウザーからサーバーまでの距離を短縮します。
- ユーザーがどのようにあなたのウェブサイトに接続するかについてのより良い洞察を得る。
- ネットワークのボトルネックを監視し、ソースを特定します。
- 効果的なSSL証明書を利用して、すべてのWebサイトデータが認証されていることを確認します。
スループットを使用したネットワークのトラブルシューティング
帯域幅に関連するスループットを使用して、ネットワークパフォーマンスの問題を検出できます。 スループットが低いということは、接続の可能性を無駄にしていることを意味するからです。
スループットを最適化することで、ネットワークの輻輳を回避し、リソースを節約できます。 これを行う主な方法は、上記の推奨事項に従うことで遅延を減らすことです。
次のことも重要です。
- ハードウェア、ファームウェア、およびアプリケーションを最新の状態に保ちます。
- オペレーティングシステムの最新バージョンを使用してください。
- リソースとメモリを使いすぎるアプリを削除または無効にします。
- 遅延に影響する問題を特定して修正します。
このモバイル速度テストでモバイルパフォーマンスを確認できます。Pingdomには、任意のプラットフォームでWebサイトページの読み込みをテストするための優れたツールがあります。
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最終的な考え
私たちの目標は、必要なサービスについて最善の決定を下せるように、電気通信とテクノロジーに関して入手可能な最も包括的で最新の情報を提供することです。 帯域幅、遅延、スループットという用語が実際に何を意味するのかを理解していただければ幸いです。 これで、インターネットの速度とデータ転送速度を決定する方法についての詳細を知ることができます。 お住まいの地域でサービスプロバイダーを見つけたり、ホスティングサービスを評価したりすると、自信が持てるようになります。