تأخیر زمانی (latency) زمانی است که بین ارسال درخواست reqeustیک کاربر و responseبه آن حاصل می‌شود. تأخیر زمانی شبکه به تا خیر‌هایی گفته می‌شود که در داخل شبکه یا بر روی اینترنت رخ می‌دهد.
از نظر عملی، زمان تأخیر زمانی است که بین عملکرد یک کاربر و پاسخ از وب‌سایت یا برنامه به این عملکرد داده می‌شود. به‌عنوان‌مثال، تأخیر بین کلیکی که کاربر روی یک لینک انجام می‌دهد و زمانی که مرورگر آن صفحهٔ وب را نمایش می‌دهد.
اگرچه داده‌ها با سرعت نور در دنیای اینترنت جابه‌جا می‌شوند، اما اثر مسافت و تأخیر ناشی از تجهیزات زیرساخت اینترنتی باعث می‌شود تأخیر هرگز به طور کامل برطرف نشود. بااین‌وجود می‌توان و باید آن را به حداقل رساند. تأخیر زیاد منجر به عملکرد ضعیف وب‌سایت می‌گردد.
عوامل تأخیر در اینترنت
یکی از اصلی‌ترین عوامل تأخیر در اینترنت، مسافت است، به‌خصوص مسافت بین دستگاه‌های کاربر که اقدام به ارسال درخواست می‌کنند و سرورهایی که به آن درخواست‌ها پاسخ می‌دهند.
به‌عنوان‌مثال اگر فاصله بین دستگاه کاربر و سرور پاسخ‌دهنده، ۱۰۰ مایل باشد، زمان تأخیر بین ۱۰ تا ۱۵ میلی‌ثانیه خواهد بود، و اگر این فاصله به ۲۲۰۰ مایل افزایش پیدا کند، با زمان تأخیر ۵۰ میلی‌ثانیه روبرو خواهیم شد.
افزایش زمان تأخیر تا چندین میلی‌ثانیه ممکن است زیاد به نظر نرسد، اما عوامل دیگری مانند حجم و زمان لود شدن و سایر مشکلاتی که در مورد تجهیزات شبکه وجود دارد، روی فاکتور زمان تأخیر تأثیر دارد.
مدت زمانی که برای رسیدن پاسخ به دستگاه کاربر پس از ارسال درخواست، لازم است تحت عنوان round trip time یا RTT نامیده می‌شود.
انتقال داده‌ها در دنیای اینترنت، نه فقط از یک شبکه، بلکه از چندین شبکه عبور می‌کنند. قابل ذکر است پکت های داده ای که قصد عبور بین شبکه ها را دارند، از نقاط تبادل (IXP) عبور می‌کنند.
در آن جا، روترها می‌بایست پکت های داده را پردازش و مسیریابی نمایند. در برخی مواقع روترها، پکت های داده را به قسمت‌های کوچک‌تر تقسیم می‌نمایند که گفتنی است همه آن‌ها چند میلی‌ثانیه به RTT اضافه می‌کنند.
علاوه بر این، نحوه ساخت صفحات وب نیز می‌تواند باعث کندشدن عملکرد آن گردد. صفحات وب که دارای محتوای سنگین هستند، و یا محتوا را از محل‌های دیگری اجرا می‌کنند، به‌کندی پیش می‌روند، زیرا مرورگرها می‌بایست فایل‌های زیادی را برای نمایش‌دادن آن‌ها دانلود کنند.
ممکن است یک کاربر نزدیک به دیتاسنتری باشد که مسئولیت‌هاست وب‌سایت موردنظر وی را بر عهده داشته باشد، اما درصورتی‌که وب‌سایت دارای (به‌عنوان‌مثال) چندین تصویر باکیفیت بالا باشد، در این صورت در لود شدن تصاویر زمان تأخیر وجود دارد.
زمان تأخیر شبکه، توان عملیاتی و پهنای باند
زمان تأخیر (latency)، پهنای باند(bandwidth) و توان عملیاتی (throughput) کاملاً به هم مرتبط هستند، اما هر یک آیتم‌های مختلفی را اندازه‌گیری می‌کنند. پهنای باند، حداکثر مقدار داده‌ای که می‌تواند در هر زمان از طریق شبکه عبور کند را اندازه‌گیری می‌کند.
توان عملیاتی نیز میانگین مقدار داده‌ای که در یک دوره زمانی مشخص از شبکه عبور می‌کند. توان عملیاتی الزاماً با پهنای باند برابر نیست، زیرا تحت‌تأثیر زمان تأخیر قرار می‌گیرد. در اصل، تأخیر زمانی (latency) اندازه‌گیری زمان است؛ نه مقدار داده‌ای که در یک‌زمان مشخص دانلود می‌شود.
چگونه می‌توان تأخیر زمانی را کاهش داد؟
استفاده از CDN، به‌عنوان یک گام اساسی در جهت کاهش تأخیر زمانی (latency) به شمار می‌رود. کاری که CDN انجام می‌دهد این است که محتوای ثابت را در حافظه پنهان ذخیره (cache) می‌کند تا RTT تا حد ممکن کاهش یابد.
کاربرد cdn
سرورهای CDN در مکان‌های مختلف توزیع می‌شوند تا محتوای ثابت در نزدیکی کاربر نهایی ذخیره شود و نیاز به انتقال داده در مسافت‌های طولانی نباشد. به‌عبارت‌دیگر، لود شدن صفحه وب زمان کمتری نیاز دارد و همین امر موجب بهبودی عملکرد و سرعت سایت می‌گردد.
گاهی اوقات تاخیر زمانی شبکه، مربوط به سمت کاربر است، نه سمت سرور. اگر تأخیر زمانی مربوط به موضوعات ثابت باشد، تهیه پهنای باند بیشتر، کمک به حل این موضوع می‌کند، هرچند که پهنای باند، هیچ ضمانتی بر عملکرد بهتر شبکه ندارد.
استفاده از اترنت به‌جای WiFi منجر به اینترنت باثبات‌تری می‌شود و به طور معمول سرعت اینترنت را بهبود می‌بخشد. در ضمن، کاربران باید تجهیزات اینترنت خود و سیستم‌عامل آن را به طور منظم به‌روزرسانی کنند.
نحوه بهبود تاخیر شبکه در 3 مرحله
اندازه گیری تاخیر بسته
برای بهبود تأخیر شبکه، با اندازه گیری دقیق مدت زمانی که یک ارتباط شبکه از مبدأ تا تحقق طول می کشد، شروع کنید. مدیران شبکه تعدادی ابزار برای انجام این کار دارند، از جمله Ping، Traceroute و My traceroute (MTR).
پینگ زمان رفت و برگشت بسته را از مبدأ اولیه تا مقصد نهایی ثبت می کند. Traceroute مسیری را که بسته ها در یک شبکه IP طی می کنند، تجسم می کند و تاخیر بین هر میزبان را در مسیر ثبت می کند. MTR عناصر Ping و Traceroute را با هم ترکیب می‌کند تا هم تاخیر بین دستگاه‌ها در مسیر و هم کل زمان حمل و نقل را ردیابی کند.
بهینه سازی مسیریابی
این ابزارهای اندازه گیری تنگناهای بالقوه را شناسایی می کنند، به خصوص اگر مشکل تجهیزات یا مشکل پیکربندی شبکه باشد. اگر علت اصلی مشکل توپولوژی باشد، فناوری اطلاعات می‌تواند از ابزارهای بهینه‌سازی شبکه برای رفع ازدحام شبکه با بهبود مسیریابی برای دور زدن تنگناها استفاده کند.
اگر نگرانی خود رسانه انتقال باشد، مدیران شبکه می توانند از بازسازی کننده ها یا تقویت کننده ها برای افزایش سرعت در شبکه استفاده کنند. با این حال، تکنیک‌های تقویت همچنین می‌توانند تأخیر را معرفی کنند.
ذخیره و فشرده سازی
یکی از دلایل اصلی تاخیر ضعیف، جغرافیا است. شبکه‌های IP بسیار پراکنده فواصل بسیار زیادی را طی می‌کنند و زمان انتقال را اضافه می‌کنند که می‌تواند یک برنامه را از مسیر خارج کند. یکی از راه‌های رفع این مشکل، گرفتن صفحه از شبکه‌های تحویل محتوا (CDN) با داشتن یک سرور لبه در نزدیکی کاربران نهایی است. این امر وسعتی را که بسته ها باید طی کنند کوتاه می کند و زمان بارگذاری صفحه از سرورهای وب را کاهش می دهد.
ارائه دهندگان CDN اغلب از تکنیک هایی مانند فشرده سازی فایل و بهینه سازی تصویر برای کاهش پهنای باند مورد نیاز برای انتقال حجم بالای داده استفاده می کنند. این تکنیک ها همچنین می توانند تاخیر شبکه را محدود و بهبود بخشند.
