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Teil 10: Latenz

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Die Latenz ist ein häufig unterschätzter Faktor der Performance von Websystemen. Lokal bei der Entwicklung nicht bemerkbar, kumulieren sich die Laufzeiten über die Distanz. Insbesondere bei Websystemen, bei denen die globale Verfügbarkeit oft als Vorteil ins Feld geführt wird, können so lange Laufzeiten entstehen. Wir erläutern die Hintergründe und zeigen Methoden zur Verbesserung auf.

Die Latenz wird durch die räumliche Distanz, das verwendete Protokoll und das Antwortverhalten unseres Websystems beeinflusst. Üblicherweise misst man sie in Millisekunden und unterscheidet zwischen One-Way- und Round-Trip-Messungen. Letztere sind einfacher durchzuführen, da man sich nicht um die Synchronisation der Uhren zwischen den beiden Messpunkten kümmern muss. Zudem enthält die Round-Trip-Messung auch die Antwortzeit unseres Websystems, sodass wir eine Zahl erhalten, die dem entspricht, was der entfernte Benutzer auf seinem Client erlebt. Zwei wesentliche Variablen spielen hier mit: die Kapazität unseres Systems sowie die individuelle Perspektive des Benutzers aufgrund der räumlichen Verteilung. Abbildung 1 zeigt die Konzepte rund um die Latenz, die wir in diesem Artikel besprechen.

„Man muss versuchen, bis zum Äußersten ins Innere zu gehen, denn der Feind des Menschen ist die Oberfläche.“ Samuel Beckett

takai_latenz_1.tif_fmt1.jpgAbb. 1: Konzepte rund um die Latenz

Entscheidende Protokollfragen

Die Latenz von Kommunikationswegen wird maßgeblich vom Prt die Regeln für den Austausch von Informationen innerhalb eines Netzwerks. Ein Web Service verwendet verschiedene Protokolle, um mit den Umsystemen zu kommunizieren. Beim Aufruf eines URLs wird immer DNS verwendet, um die Adresse aufzulösen und HTTP oder HTTPS für die Kommunikation zwischen Browser und Web Service. Falls der Web Service mit einer Datenbank kommuniziert, wird dabei wieder ein spezifisches Protokoll verwendet (z. B. das MySQL-Protokoll [1]). Um den Einfluss von Protokollen auf die Performance zu verstehen, diskutieren wir zunächst den Unterschied von HTTP zu HTTP/2 und besprechen folgend das Vorgehen zur Messung von Latenz über verschiedene Protokolle.

Die erste Version des HTTP-Protokolls wurde 1997 publiziert, 2015 folgte HTTP/2, eine optimierte und verbesserte Version des Protokolls. Sie beinhaltet viele performancerelevante Verbesserungen basierend auf den Erfahrungen aus dem SPDY-Protokoll (Chromium-Projekt [2]). In HTTP/1.1 muss der Browser jeweils eine initiale Abfrage senden, um das HTML-Dokument zu erhalten. Danach wer...

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