ネットワークの基本: 帯域幅、遅延、スループット

製品が Web ホスティングであってもインターネット サービスであっても、最大のセールス ポイントの 1 つは速度です。 マーケティング担当者は、「超高速インターネット」や「無制限の帯域幅」などの用語を使って、競合他社に対する自社の優位性を宣伝します。 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するのでしょうか?また、ユーザー エクスペリエンス (UX) や Web サイトのパフォーマンスなどの重要な問題にどのような影響を与えるのでしょうか?

スピードの必要性

顧客の速度に対する要求と、より高速な速度が必要であるというサービスプロバイダーの主張のどちらが先なのかを見分けるのは困難です。 私たちが知っていることは、それが直帰率から SEO 評価に至るまであらゆる要素に影響を与えるということです。 研究によると、ページが 3 秒以内に読み込まれない場合、平均的な消費者はモバイル Web サイトを放棄することがわかっており、ランディング ページの読み込みにかかる時間は、Google によるサイトのランク付けに直接的および間接的に影響します。

インターネット接続の速度は、購入者のサーフィン中のジャーニーや 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、信頼性が必要です。 インターネット接続の潜在的な速度と実際の速度に関連する 3 つの要素は、帯域幅、遅延、およびスループットです。 これらは相互に関連しており、ある人の割合はいくつかの方法で他の人に影響を与えます。

混乱しているのはあなただけではありません。 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な影響を与え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、なんと！

帯域幅、遅延、スループット、これら 3 つの用語は、接続で転送できるデータ量、実際に転送されるデータ量、および特定の距離または期間における通信速度に関係します。 用語とその実際の応用は両方とも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 サイトが可能な限り短い時間内で情報をどの程度適切に表示できるかが決まります。

画像の出典: www.comaritech.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、一定期間内にネットワーク回線を通じ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。

また、平均的なインターネット ユーザーにとって、Web サイト所有者にとっての意味とは異なる意味もあります。

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利用していることを通知します。 理論的には、利用可能な帯域幅が増えるほど、接続とダウンロードの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 1000 Mbps (メガビット/秒) のプランが提供されている場合があります。これは、ネットワークが接続を通じて 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係します。

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 ネットワーク経由で提供されます。

これらには次のものが含まれます。

注意しなければならないのは、無制限のサービスを提供している会社ですが、任意のデータ制限 (たとえば月あたり 4G または 6G) に達すると、接続が遅くなり、帯域幅が減少します。 この方法はスロットルとして知られており、プランのデータ制限に達すると接続が遮断されていた時代よりはわずかに改善されています。 ページの読み込みが遅くなり、ビデオが問題なく再生されずに停止またはバッファされることに突然気づくでしょう。

Web サイトを構築するときは、サイトを一般公開するためのホスティング プラットフォームを選択します。 ホスティング プランを通じて提供される帯域幅は、サーバーがいつでも耐えられるトラフィック量に関係します。 帯域幅が制限されている場合、大量のトラフィックや最適化されていないページがリソースを消費し、訪問者に対するサイトの読み込みやパフォーマンスに影響を与えます。 パフォーマンスの低下は、顧客の満足度の低下、ビジネスの損失、Google でのページランクの低下を意味します。

Web サイトのホスティング プランを検討している場合、「従量制なし」または「無制限」の帯域幅などのインセンティブが表示されることがあります。 これらは比較的意味のないマーケティング用語です。 誰かが Web サイトにアクセスするたびに、利用可能なリソースが使用されます。 ホスティング会社が無制限の帯域幅を提供すると、あらかじめ決められた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、または必要なだけのリソースの使用が許可されます。 定額制の帯域幅とは、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、どの程度の帯域幅が十分であるかを判断できます。

ネットワーク上の不要なトラフィックを制限することにより、帯域幅をより適切に最適化できます。たとえば、ソーシャル メディアへの従業員のアクセスやその他の時間とリソースの浪費をブロックし、クラウドベースのストレージとアプリを使用し、スケジュールに従ってバックアップとシステム アップデートを実行します。

支払っている帯域幅の全額を取得する他の方法には、次のようなものがあります。

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スループットによるパフォーマンスの測定方法

帯域幅が最大容量を表す場合、スループット レートは、接続を通じて実際に転送されるデータ量を測定します。 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送り返されます。 これらのパケットは、文字コンテンツ、画像、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、または転送中にパケットが失われた場合、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、レイテンシにも影響しますが、これについては後ほど説明します。

画像ソース: www.dnsstuff.com。

パフォーマンスの高い Web サイトは、利用可能な帯域幅に比べてスループットが高く、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:

スループット レートが低い (または帯域幅が低い) と、レイテンシーが増加し、パフォーマンスが低下します。

レイテンシーとは何ですか?

レイテンシは、データがポイント A からポイント B に移動し、再びポイント B に戻るまでにかかる時間です。 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往復する同量のデータよりも時間がかかりません。

画像出典: 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。

レイテンシーの原因とな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します。

これらの各要素が総合的に Web サイトの合計レイテンシー率を決定します。

ただし、ネットワーク パフォーマンスと非ネットワーク パフォーマンスでは遅延の測定単位が異なることに注意することが重要です。 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 回線上の 10MB ファイルの転送には 80 秒かかります。

これをベースとして推定して、転送速度を計算できます。 レイテンシーは、Traceroute というツールを使用して測定することもできます。

スピードと予期せぬ結果の問題

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、メーカーは大きな受信バッファを備えたルーターの開発を開始しました。 この考えはパケットのドロップを何としてでも防ぐことでしたが、これは TCP の回避メカニズムを破ってしまいました。 これにより、バッファ肥大化と呼ばれる問題が発生しました。 幸いなことに、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ました。

遅延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。

スループットを使用してネットワークのトラブルシューティングを行う

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って遅延を短縮することです。

次のことも重要です。

問題があるかどうかわかりませんか?

「ネットワーク機能を最適化し、ネットワークに問題がないか定期的にテストすれば、トラフィックが悪化したり、Google から罰を受けたり、顧客から悪い評価を受けるのを待つ必要はありません。 Google の開発者はいくつかの優れた開発者ツールを作成しており、そのほとんどは無料です。」 – InternetAdvisor が最近のプレスリリースで言及したとおり。

このモバイル速度テストでモバイルのパフォーマンスをチェックできます。Pingdom には、あらゆるプラットフォームで Web サイトの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、お客様が必要なサービスに関して最善の決定を行えるように、電気通信とテクノロジーに関する入手可能な最も包括的な最新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理解できたでしょうか。 これで、インターネット速度とデータ転送速度を決定する方法について詳しく知ることができました。 お住まいの地域の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きに、より自信を持てるようになります。