ما الفرق بين معدل النقل وزمن الاستجابة؟
زمن الاستجابة ومعدل النقل هما مقياسان لأداء شبكة الكمبيوتر. زمن الاستجابة هو التأخير في اتصال الشبكة. وهو يعرض الوقت المستغرق لنقل البيانات عبر الشبكة. إنّ الشبكات التي تشهد تأخيرًا أو مُدد تأخر أطول تتميز بارتفاع معدل النقل، في حين أنّ الشبكات ذات أوقات الاستجابة السريعة تتميز بقصر زمن الاستجابة. في المقابل، يشير معدل النقل إلى متوسط حجم البيانات التي يمكن أن تمر فعليًا عبر الشبكة خلال فترة زمنية محددة. وهو يحدّد عدد حزم البيانات التي تصل إلى وجهاتها بنجاح وعدد حزم البيانات المفقودة.
ما سبب أهمية معدل النقل وزمن الاستجابة؟
يمكنك تحديد سرعة الشبكة عن طريق دراسة مدى السرعة التي تنقل بها الشبكة حزم البيانات إلى وجهاتها. هذه السرعة هي نتيجة لعوامل أداء الشبكة مثل زمن الاستجابة ومعدل النقل.
زمن الاستجابة يحدد التأخير الذي يواجهه المستخدم عندما يرسل البيانات أو يستقبلها من الشبكة. معدل النقل يحدد عدد المستخدمين الذين يمكنهم الوصول إلى الشبكة في نفس الوقت.
الشبكة ذات معدل نقل منخفض وزمن استجابة مرتفع تواجه صعوبةً في إرسال حجم البيانات المرتفع وفي معالجته، ما يؤدي إلى الازدحام وضعف أداء التطبيقات. وفي المقابل، تتسم الشبكة ذات معدل نقل مرتفع وزمن استجابة منخفض بسرعة التجاوب والكفاءة. يتمتع المستخدمون بأداء محسّن وزيادةً في مستوى الرضا.
تؤثر الشبكات عالية الأداء بشكل مباشر على العوائد المتحققة والكفاءة التشغيلية. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب بعض حالات الاستخدام - مثل البث في الوقت الفعلي وتحليلات بيانات إنترنت الأشياء (IoT) والحوسبة عالية الأداء - حدودًا معينةً لأداء الشبكة لتعمل على النحو الأمثل.
الاختلافات الأساسية: زمن استجابة الشبكة مقابل معدل النقل
على الرغم من أن زمن الاستجابة ومعدل النقل يساهمان في إنشاء شبكة موثوقة وسريعة، إلا أنهما ليسا نفس الشيء. تركز مقاييس الشبكة هذه على إحصائيات متميزة وتختلف عن بعضها.
كيفية القياس
يمكنك قياس زمن استجابة الشبكة عن طريق قياس زمن ping. هذه العملية هي المكان الذي ترسل فيه حزمة بيانات صغيرة وتتلقى تأكيدًا بوصولها.
معظم أنظمة التشغيل تدعم الأمر ping الذي يقوم بذلك من جهازك. يتم عرض وقت الإرسال ثم التلقي أو وقت الذهاب والإياب (RTT) بوحدة المللي ثانية ويعطيك فكرةً حول المدة التي تستغرقها شبكتك في نقل البيانات.
يمكنك قياس معدل النقل إما باستخدام أدوات اختبار الشبكة أو بطريقة يدوية. إذا كنت ترغب في اختبار معدل النقل يدويًا، فيمكنك إرسال ملف وقسمة حجم الملف على الوقت الذي يستغرقه حتى الوصول. ومع ذلك، يؤثر زمن الاستجابة والنطاق الترددي على معدل النقل. ولهذا السبب، يستخدم كثير من الأشخاص أدوات اختبار الشبكة، حيث تقوم هذه الأدوات برصد معدل النقل بجانب رصد عوامل أخرى مثل النطاق الترددي وزمن الاستجابة.
وحدة القياس
يمكنك قياس زمن الاستجابة بالمللي ثانية. إذا كان لديك عدد قليل من المللي ثانية، فهذا يعني أن شبكتك لا تتعرض إلا لتأخير بسيط فقط. كلما زاد الرقم بالمللي ثانية، كان أداء الشبكة أبطأ.
في الأصل، يمكنك قياس معدل نقل الشبكة بوحدات البت في الثانية (bps). ولكن مع تحسن تقنيات نقل البيانات، يمكنك الآن تحقيق قيم أعلى بكثير. ولهذا السبب، يُمكنك قياس معدل النقل بالكيلوبايت في الثانية (KBps)، والميجابايت في الثانية (MBps)، وحتى الجيجابايت في الثانية (GBps). البايت الواحد يساوي ثمانية وحدات من وحدة البت.
العوامل المؤثرة: زمن الاستجابة مقابل معدل النقل
يمكن أن تؤثر عوامل مختلفة على مقاييس زمن الاستجابة ومعدل النقل.
وقت الاستجابة
زمن الاستجابة يتضمن عدة عوامل تساهم في ارتفاعه أو انخفاضه.
الموقع
أحد أهم العوامل هو الموقع الذي تنشأ منه البيانات ووجهتها المقصودة. إذا كانت الخوادم في منطقة جغرافية مختلفة عن منطقة جهازك، فستضطر البيانات إلى الانتقال إلى أبعد من ذلك وهذا بدوره يزيد من زمن الاستجابة. هذا العامل يسمى الانتشار.
ازدحام الشبكة
ازدحام الشبكة يحدث عندما يتم إرسال حجم كبير من البيانات عبر الشبكة. حركة المرور المتزايدة على الشبكة تتسبب في أن تسلك الحزم مساراتٍ أطول حتى تصل إلى وجهتها.
كفاءة البروتوكول
بعض الشبكات تتطلب بروتوكولات إضافية للأمان. تؤدي خطوات المصادقة الإضافية إلى حدوث تأخير.
البنية التحتية للشبكة
قد يزداد حمل أجهزة الشبكة زيادةً كبيرةً، ما ينتج عنه فقدان في الحزم. عندما تتأخر الحزم أو تُفقَد، تعيد الأجهزة إرسالها. يؤدي هذا إلى إضافة زمن استجابة إضافي.
معدل النقل
يكون لعوامل أخرى تأثير مباشر على سرعات معدل النقل.
النطاق الترددي
إذا وصلت سعة شبكتك إلى الحد الأقصى للنطاق الترددي الخاص بوسيط الإرسال، فلن يتمكن معدل نقل الشبكة من تجاوز هذا الحد.
قوة المعالجة
تحتوي بعض أجهزة الشبكة على تحسينات متخصصة تتعلق بالأجهزة أو البرامج تعمل على تحسين أداء المعالجة. من أمثلة هذه التحسينات الدوائر المتكاملة محددة التطبيقات المخصصة أو محركات معالجة الحزم القائمة على البرامج.
تعمل هذه التحسينات على تمكين الجهاز من التعامل مع كميات أكبر من حركة المرور ومهام معالجة الحزم الأكثر تعقيدًا، ما يؤدي إلى زيادة معدل النقل.
فقدان الحزم
يمكن أن يحدث فقدان الحزم نتيجةً لمجموعة مختلفة من الأسباب، من بينها ازدحام الشبكة، أو الأجهزة المعطلة، أو أجهزة الشبكة التي تم تكوينها بشكل خطأ. عند فقدان الحزم، يجب إعادة إرسالها. يؤدي هذا إلى حدوث تأخيرات وتقليل معدل النقل الإجمالي للشبكة.
طوبولوجيا الشبكة
طوبولوجيا الشبكة تشير إلى عدد أجهزة الشبكة، والنطاق الترددي لروابط الشبكة، والمسافة بين الأجهزة في مسار الشبكة.
طوبولوجيا الشبكة ذات التصميم الجيد توفر مساراتٍ متعددةً لنقل البيانات، وتقلل من العقبات التي تعترض حركة المرور، وتزيد من معدل النقل. الشبكات المشتملة على أجهزة أكثر أو على مسافات أطول تتطلب مخططات طوبولوجيا معقدة للشبكات وذلك لتحقيق معدل نقل مرتفع.
العلاقة بين النطاق الترددي وزمن الاستجابة ومعدل النقل
يعمل زمن الاستجابة ومعدل النقل معًا لتوفير اتصال شبكة مرتفع وأداء شبكة مرتفع. ونظرًا لأن كلاهما يؤثر على نقل حزم البيانات، فإنهما يؤثران أيضًا على بعضهما.
إذا كان اتصال الشبكة يتمتع بزمن استجابة مرتفع، فقد يكون معدل النقل أقل، حيث تستغرق البيانات وقتًا أطول في الإرسال والوصول. كما أن معدل النقل المنخفض يجعل الأمر يبدو وكأن الشبكة تتمتع بزمن استجابة مرتفع، حيث يستغرق وصول كميات كبيرة من البيانات وقتًا أطول.
ونظرًا للارتباط الوثيق بين زمن الاستجابة ومعدل النقل، يجب عليك مراقبة كليهما لتحقيق أداء شبكة عالٍ.
النطاق الترددي ومعدل نقل الشبكة
النطاق الترددي يمثل إجمالي حجم البيانات التي يمكنك نقلها عبر الشبكة. النطاق الترددي الإجمالي يشير إلى الحد الأقصى النظري لمقدار البيانات التي يمكنك نقلها عبر الشبكة. يُمكنك قياسه بوحدات ميجابايت في الثانية (MBps). يُمكنك التفكير في النطاق الترددي باعتباره الحد الأقصى النظري لمعدل نقل شبكتك.
النطاق الترددي هو مقدار البيانات التي يمكنك نقلها، في حين أن معدل النقل هو المقدار الفعلي للبيانات التي ترسلها في أي لحظة استنادًا إلى قيود الشبكة في العالم الحقيقي. النطاق الترددي العالي لا يضمن السرعة أو الأداء الجيد للشبكة، ولكن النطاق الترددي الأعلى يؤدي إلى معدل نقل أعلى.
كيف يمكنك تحسين زمن الاستجابة ومعدل النقل؟
لتحسين زمن الاستجابة، يُمكنك تقصير الانتشار بين المصدر والوجهة. يُمكنك تحسين معدل النقل من خلال زيادة النطاق الترددي العام للشبكة.
بعد ذلك، نقدم بعض الاقتراحات لتحسين زمن الاستجابة ومعدل النقل معًا.
التخزين المؤقت
التخزين المؤقت في الشبكات يشير إلى عملية تخزين البيانات التي يتكرر الوصول إليها في مكان قريب جغرافيًا من المستخدم. على سبيل المثال، يُمكنك تخزين البيانات في خوادم وكيل (بروكسي) أو شبكات تسليم المحتوى (CDN).
يمكن لشبكتك تسليم البيانات من موقع التخزين المؤقت بشكل أسرع بكثير مما لو كان يجب استردادها من المصدر الأصلي. ويتلقى المستخدم البيانات بشكل أسرع بكثير، وهذا بدوره يحسن زمن الاستجابة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لاسترداد البيانات من ذاكرة التخزين المؤقت، فإنه يقلل الحمل على المصدر الأصلي. وهذا يسمح له بمعالجة المزيد من الطلبات في وقت واحد، ما يؤدي إلى تحسين معدل النقل.
بروتوكولات النقل
من خلال تحسين بروتوكول النقل الذي تستخدمه في تطبيقات محددة، يمكنك تحسين أداء الشبكة.
على سبيل المثال، البروتوكول TCP والبروتوكول UDP هما من بروتوكولات الشبكات الشائعة. يقوم البروتوكول TCP بإنشاء اتصال ويتحقق من أنك تستلم البيانات بدون أي أخطاء. ونظرًا لهدفه المتمثل في تقليل فقدان الحزم، يتمتع البروتوكول TCP بزمن استجابة أعلى ومعدل نقل أعلى. لا يقوم البروتوكول UDP بالتحقق من فقدان الحزم أو الأخطاء، بل إنه يرسل العديد من الحزم المكررة. ولذلك، فإنه يوفر الحد الأدنى من زمن الاستجابة ولكنه يوفر معدل نقل أعلى.
وحسب التطبيق الذي تستخدمه، قد يكون البروتوكول TCP أو البروتوكول UDP هو الخيار الأفضل. على سبيل المثال، يعد البروتوكول TCP مفيدًا في نقل البيانات، بينما البروتوكول UDP مفيد في بث الفيديو والألعاب.
جودة الخدمة
يمكنك استخدام إستراتيجية جودة الخدمة (QoS) في إدارة أداء الشبكة وتحسينه. تسمح لك جودة الخدمة (QoS) بتقسيم حركة مرور الشبكة إلى فئات محددة. يُمكنك تعيين مستوى أولوية لكل فئة.
تعطي تكوينات جودة الخدمة (QoS) الأولوية للتطبيقات الحساسة لزمن الاستجابة. تواجه بعض التطبيقات والمستخدمين زمن استجابة أقل من غيرها. يمكن لتكوينات جودة الخدمة (QoS) أيضًا تحديد أولويات البيانات حسب النوع، ما يقلل من فقدان الحزم ويزيد معدل النقل لبعض المستخدمين
ملخص الاختلافات: معدل النقل مقابل زمن الاستجابة
| معدل الانتقال |
وقت الاستجابة |
|
| ماذا يقيس؟ |
معدل النقل يقيس حجم البيانات التي تمر عبر الشبكة في فترة معينة. معدل النقل يؤثر على مقدار البيانات التي يمكنك إرسالها في فترة زمنية. |
زمن الاستجابة يقيس التأخير الزمني عند إرسال البيانات. زمن الاستجابة الأعلى يؤدي إلى تأخير في الشبكة. |
| كيفية القياس؟ |
يُمكنك حساب معدل النقل يدويًا عن طريق إرسال ملف أو استخدام أدوات اختبار الشبكة. |
يُمكنك حساب زمن الاستجابة باستخدام أزمنة ping. |
| وحدة القياس |
ميجابايت في الثانية (MBps). |
مللي ثانية (ms). |
| العوامل المؤثرة |
النطاق الترددي، وقوة معالجة الشبكة، وفقدان الحزم، وطوبولوجيا الشبكة. |
المسافات الجغرافية، وازدحام الشبكة، وبروتوكول النقل، والبنية الأساسية للشبكة. |
كيف تدعمك AWS في متطلبات أداء الشبكة؟
يتوفر لدى Amazon Web Services (AWS) عدد من الحلول لتقليل زمن استجابة الشبكة وتحسين معدل نقل الشبكة. يمكنك تنفيذ أي من الخدمات التالية، حسب متطلباتك:
- Amazon CloudFront عبارة عن خدمة تستند إلى شبكات تسليم المحتوى والغرض من تصميمها هو توفير الأداء العالي، والأمان، والراحة للمطورين. يمكنك استخدامه لتقديم المحتوى بطريقة آمنة وبزمن استجابة منخفض وسرعات نقل عالية.
- AWS Direct Connect عبارة عن خدمة سحابية تربط شبكتك مباشرةً بـ AWS لتقديم أداء أكثر اتساقًا وزمن استجابة أكثر انخفاضًا. عند إنشاء اتصال جديد، يمكنك اختيار اتصال مستضاف يوفره شريك توصيل AWS Direct Connect، أو اختيار اتصال مخصص من AWS لنشره في أكثر من 100 موقع AWS Direct Connect حول العالم.
- AWS Global Accelerator هي خدمة شبكات تعمل على تحسين أداء حركة بيانات المستخدمين بنسبة تصل إلى 60% باستخدام البنية التحتية لشبكة AWS العالمية. عندما تكون شبكة الإنترنت مزدحمة، تعمل AWS Global Accelerator على تحسين المسار إلى تطبيقك لتقليل احتمال فقدان الحزمة، وتقلقل الشبكة، ووقت الاستجابة باستمرار.
- تُعد AWS Local Zones نوعًا من عمليات نشر البنية الأساسية التي تعمل على تقريب خدمات الحوسبة والتخزين وقواعد البيانات وبعض الخدمات الأخرى من AWS إلى المواقع ذات الكثافة السكانية الكبيرة والمراكز الصناعية. يُمكنك تقديم تطبيقات مبتكرة تحتاج إلى زمن استجابة منخفض في مواقع قريبة من المستخدمين النهائيين وعمليات التثبيت المحلية.
ابدأ تحسين معدل النقل وتحسين زمن الاستجابة على AWS من خلال إنشاء حساب اليوم.
