ما هو وقت Round-trip time في الاتصالات

يتم قياس (RTT) عادةً باستعمال (ping)، وهي أداة سطر أوامر تنتظم طلباً من الخادم وتحسب الوقت المستغرق للانتقال إلى جهاز المستخدم، كما قد تكون (RTT) الفعلية أعلى من التي يتم إيجادها من خلال اختبار (ping) بسبب اختناق الخادم وازدحام الشبكة.

ما هو وقت Round-trip time

وقت (Round-trip time): هو قياس (بالمللي ثانية) زمن انتقال الشبكة، أي الوقت بين بدء طلب الشبكة وتلقي استجابة، بحيث يميل زمن الانتقال العالي إلى أن يكون له تأثير أكبر من النطاق الترددي على تجربة المستخدم النهائي في التطبيقات التفاعلية، مثل تصفح الويب.

• “RTT” هي اختصار لـ “Round-trip time”.

العوامل المؤثرة في RTT

1- المسافة

يرتبط الطول الذي يجب أن تقطعه الإشارة بالوقت الذي يستغرقه الطلب للوصول إلى الخادم والاستجابة للوصول إلى المتصفح، والمسافة بين نقطة البداية (الأصل) ونقطة النهاية (كمبيوتر المستخدم) هي عامل رئيسي، بسبب محدودية سرعة الضوء وهي السرعة القصوى التي يمكن أن تنتقل بها حزمك بين هاتين النقطتين، ولا يمكن تقليل هذا إلا من خلال نقل المحتوى إلى مكان أقرب للمستخدم.

2- وسيط الإرسال

يمكن للوسيلة المستخدمة لتوجيه الإشارة مثل الأسلاك النحاسية وكابلات الألياف الضوئية أن تؤثر على سرعة تلقي الطلب من قبل الخادم وتوجيهه مرة أخرى إلى المستخدم، وتؤثر الطريقة التي يتم بها التوصيل في سرعة تحرك الاتصال، وسوف تتصرف الوصلات التي تتم عبر الألياف الضوئية بشكل مختلف عن الوصلات المصنوعة فوق النحاس، وبالمثل فإنّ الاتصال الذي يتم عبر تردد لاسلكي سوف يتصرف بشكل مختلف عن الاتصال عبر الأقمار الصناعية.

3- عدد قفزات الشبكة

• تستغرق أجهزة التوجيه أو الخوادم الوسيطة وقتاً لمعالجة إشارة، ممّا يؤدي إلى زيادة (RTT).

• كلما زاد عدد القفزات التي يجب أن تنتقل عبرها الإشارة زادت (RTT).

4- مستويات حركة المرور

• عادةً ما تزداد (RTT) عندما تكون الشبكة مزدحمة بمستويات عالية من حركة المرور.

• على العكس من ذلك، يمكن أن تؤدي أوقات المرور المنخفضة إلى انخفاض (RTT).

• يمكن أن يسبب حجم حركة المرور على شبكة المنطقة المحلية إلى اختناق الاتصال قبل أن يصل إلى الإنترنت العام.

5- وقت استجابة الخادم

• يعتمد الوقت الذي يستغرقه الخادم الهدف للاستجابة لطلب ما على سعة المعالجة وعدد الطلبات التي تتم معالجتها وطبيعة الطلب، أي مقدار العمل المطلوب من جانب الخادم.

• يؤدي وقت استجابة الخادم الأطول إلى زيادة (RTT).

كيفية تقليل وقت RTT باستخدام CDN

شبكة (CDN) عبارة عن شبكة من الخوادم الموضوعة استراتيجياً، وكل منها يحتوي على نسخة من محتوى موقع الويب وإنه قادر على معالجة العوامل التي تؤثر على (RTT) بالطرق التالية:

1- نقاط التواجد PoPs

تحتفظ (CDN) بشبكة من نقاط التواجد المتفرقة جغرافياً بمراكز البيانات، وتحتوي كل منها على نسخ مخزنة مؤقتًا من محتوى الموقع، وهي مسؤولة عن التواصل مع زوار الموقع في المناطق المجاورة لها فهي تقلل المسافة التي يجب أن تقطعها الإشارة وعدد تنقلات الشبكة اللازمة للوصول إلى الخادم.

• “CDN” هي اختصار لـ “content-delivery-network”.

• “PoP” هي اختصار لـ “Presence-points”.

2- التخزين المؤقت على الويب

• يخزن (CDN) مؤقتًا (HTML) والوسائط وحتى المحتوى الذي يتم إنشاؤه ديناميكيًا على (PoP) في المنطقة الجغرافية المجاورة للمستخدم.

• يمكن معالجة طلب المستخدم عن طريق (PoP) المحلي ولا يحتاج إلى السفر إلى خادم أصلي وبالتالي تقليل وقت الإرسال والاستقبال.

ملاحظة:“HTML” هي اختصار لـ “Hyper-Text-Markup-Language”.

3- توزيع الأحمال

أثناء أوقات المرور المرتفعة توجه شبكات (CDN) الطلبات من خلال خوادم احتياطية ذات ازدحام أقل للشبكة، ممّا يؤدي إلى تسريع وقت استجابة الخادم وتقليل وقت الإرسال والاستقبال.

4- قابلية التوسع

تعمل خدمة (CDN) في السحابة ممّا يتيح قابلية التوسع العالية والقدرة على معالجة عدد غير محدود من طلبات المستخدمين.

5- الوصول من المستوى 1

• أبرمت شبكات (CDN) اتفاقيات مع أكبر مزودي خدمة الإنترنت (ISPs) لتوفير وصول المستوى 1 إلى الإنترنت.

• يؤدي هذا إلى تقليل عدد قفزات الشبكة التي يجب أن ينتقل عبرها الاتصال، ممّا يقلل بشكل كبير من وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا للإشارة.

ملاحظة:“ISP” هي اختصار لـ “Internet-service-provider”.

أساسيات وقت RTT

وقت (RTT)، والذي يُطلق عليه أيضًا تأخير رحلة الذهاب والإياب هو الوقت المطلوب لنبض إشارة أو حزمة للانتقال من مصدر معين إلى وجهة معينة والعودة مرة أخرى، كما يكون المصدر هو الكمبيوتر الذي يبدأ الإشارة والوجهة هي كمبيوتر أو نظام بعيد يستقبل الإشارة ويعيد إرسالها، وعلى الإنترنت يمكن للمستخدم النهائي تحديد (RTT) من وإلى عنوان (IP) عن طريق اختبار اتصال هذا العنوان، وتعتمد النتيجة على عوامل مختلفة منها:

• معدل نقل البيانات من اتصال الإنترنت الخاص بالمصدر.

• طبيعة وسيط الإرسال (نحاسي أو ألياف بصرية أو لاسلكي أو قمر صناعي).

• المسافة المادية بين المصدر والوجهة.

• عدد العقد بين المصدر والوجهة.

• مقدار حركة المرور على شبكة (LAN) التي يتصل بها المستخدم النهائي.

• عدد الطلبات الأخرى التي تتم معالجتها بواسطة العقد الوسيطة والخادم البعي

• السرعة التي تعمل بها العقد الوسيطة ووظيفة الخادم البعيد.

• وجود تداخل في الدائرة.

في إحدى الشبكات، لا سيما شبكة (WAN) أو الإنترنت، تُعد (RTT) أحد العوامل العديدة التي تؤثر على زمن الانتقال وهو الوقت بين طلب البيانات والإرجاع الكامل لتلك البيانات أو عرضها، كما يمكن أن تتراوح (RTT) من بضعة أجزاء من الألف من الثانية في ظل ظروف مثالية بين نقاط متقاربة إلى عدة ثوانٍ في ظل ظروف معاكسة بين نقاط مفصولة بمسافة كبيرة.

يتم فرض حد أدنى نظريًا على (RTT) لأنّه لا يمكن أبدًا أن يكون أقل من إجمالي الوقت الذي تقضيه الإشارات في الانتشار في أو من خلال وسائط الإرسال، وفي نظام اتصالات الأقمار الصناعية يمكن أن يكون هذا الحد الأدنى من الوقت كبيراً؛ لأن إشارات التردد اللاسلكي قد تضطر إلى نشر عشرات الآلاف من الكيلومترات عبر الفضاء بين السطح وجهاز الإرسال والاستقبال الساتلي، وفي نظام (RADAR)، يُعد (RTT) هو طول الفترة الزمنية بين إرسال نبضة (RF) نحو الهدف ووصول الصدى المرتجع من ذلك الهدف.

• “WAN” هي اختصار لـ “wide-area-network” و”RF” هي اختصار لـ “Radio-frequency”.

• “RADAR” هي اختصار لـ “Radio-Detection-and-Ranging” و”LAN” هي اختصار لـ “Local-area-network”.

طرق عامة لتقليل وقت RTT

• يؤدي تقليل عدد أسماء المضيف الفريدة التي يتم من خلالها تقديم الموارد إلى تقليل عدد حلول (DNS) التي يتعين على المتصفح إجراؤها.

• يؤدي تقليل عمليات إعادة توجيه (HTTP / S) من عنوان (URL) إلى آخر إلى قطع أوقات (RTT) الإضافية ووقت انتظار المستخدمين.

• إزالة “الروابط المعطلة” أو الطلبات التي تؤدي إلى أخطاء (404/410)، وتجنب الطلبات الضائعة.

• يؤدي دمج البرامج النصية الخارجية في أقل عدد ممكن من الملفات إلى تقليل أوقات اختبار الإرسال والتأخير في تنزيل الموارد الأخرى.

• يؤدي دمج أوراق الأنماط والملفات الخارجية في أقل عدد ممكن من الملفات إلى تقليل أوقات اختبار الإرسال والتأخير في تنزيل الموارد الأخرى، وجمع الصور في أقل عدد ممكن من الملفات.

• التخزين المؤقت للمستعرض، بحيث يمكن استخدام هذا لتقليل (RTT) عن طريق الاستفادة من التخزين المؤقت للمتصفح، وستقوم المتصفحات بتخزين موارد معينة لموقع ويب محليًا مؤقتًا للمساعدة في تحسين RTT الخاصة بهم.

ملاحظة:“DNS” هي اختصار لـ “Domain-Name-Server” و”URL” هي اختصار لـ “Universal-Resource-Locator”.