آشنایی با زمان سفر رفت و برگشتی در شبکه ( RTT )

هدف اولیه یک شبکه توزیع محتوا (CDN) کاهش این مدت زمان است که به تأخیر شبکه معروف است. این کاهش توسط بهینه سازی و ارتقای RTT صورت می گیرد.

تفاوت Ping، تأخیر شبکه و RTT

کاربرد پینگ، که تقریبا در هر کامپیوتری یافت می شود، پیش بینی مدت زمان RTT است. تست های پینگ اغلب درون یک پروتکل انتقالی انجام می شوند که از بسته های ICMP استفاده می کند. در طرف مقابل، تأخیر شبکه با RTT تفاوت اندکی دارد. تاخیر به مدت زمانی اشاره دارد که یک بسته برای سفر از یک نقطه به نقطه دیگر صرف می کند. بنابراین تأخیرات پردازشی نیز در نقطه نهایی محاسبه شده و به RTT اضافه می شوند.

RTT چطور کار می کند؟

همانطور که گفته شد، RTT به مدت زمانی اشاره دارد که داده ها از یک موقعیتی به موقعیتی دیگر رفت و آمد می کنند. طبق مثالی که در مقاله آشنایی با تأخیر در شبکه آورده شد، فرض کنید که کاربری از نیویورک درخواستی را به سمت سروری در سنگاپور ارسال می کند.

زمانی که کاربر در نیویورک درخواست را ثبت می کند، ترافیک شبکه بین چند روتر در موقعیت های فیزیکی مختلف و قبل از رسیدن به سرور مستقر در سنگاپور پرش خواهد کرد.

سپس پس از پردزاش درخواست، سرور سنگاپور پاسخ خود را از طریق اینترنت به سمت موقعیت نیویورک ارسال می کند. زمانی که درخواست در نیویورک بسته شد، یک تخمین نزدیک از مدت زمان این سفر بازگشتی ایجاد می شود.

به این نکته توجه کنید که مدت زمان سفر بازگشتی یا RTT یک تخمین است و عددی دقیق نیست!

مسیرهای بین دو موقعیت ممکن است در بازه های زمانی مختلف تغییراتی را متحمل شوند، و البته فاکتورهای دیگری نیز در این بین موثر خواهند بود از جمله ترافیک شبکه، زمان ارسال درخواست، مسائل امنیتی و غیره.

در هر حال RTT یک معیار بسیار مهم در برآورد مدت زمان برقراری ارتباطات بین شبکه ای بوده و تلاش برای کاهش آن می تواند تأثیرات بالقوه ای را بر کسب و کار شما داشته باشد.

چه زمان RTT خوب محسوب می شود؟

هر اپلیکیشنی ملزومات خاص خود را دارد، و تقریبا غیر ممکن است که یک تایم فریم مشخص را برای همه در نظر گرفت. چراکه مدت زمانی که در یک مورد قابل قبول و قابل تحمل است ممکن است در دیگری نباشد.

با این وجود می توان گفت که کاربران شما باید حداقل 95 میلی ثانیه و حداکثر 190 میلی ثانیه را برای  استفاده از یک اپلیکیشن معمولی تحمل کند؛ از این میزان بیشتر، ممکن است خدمات شما را تحت تاثیر بگذارد.

چه فاکتورهایی معمولاً بر RTT موثرند؟

عناصر بالقوه ای که ممکن است بر RTT موثر باشند، عبارتند از مسافت، ترافیک شبکه ای لوکال، و مدت زمان پاسخ دهی.

• مسافت: اتصالات بهینه شده ی CDN می توانند تعداد پرش ها را به حداقل رسانده و مقصد نهایی را نزدیک تر کنند. پس یکی از فاکتورهای مهم در این زمینه، بعد مسافت است.
• ترافیک LAN: به علت وجود حجم بالای ترافیک در شبکه محلی، ممکن است اتصالات حتی قبل از رسیدن به شبکه اینترنت گسترده تر، درون شبکه با موانعی مواجه شوند.
• زمان Response: مدت زمانی که لازم است تا سرور هدف به درخواست ارسالی پاسخ دهد، به ظرفیت پردازش آن سرور بستگی دارد؛ تعداد درخواست های پردازش شده و نوع درخواست ها نیز در این زمان دخیل هستند. بنابراین هرچه زمان پاسخ دهی سرور بیشتر باشد، RTT نیز بالاتر خواهد رفت.
• طبیعت مدیوم انتقالی: منظور روشی است که اتصالات به کمک آن برقرار می شوند، پس اتصالاتی که از طریق فیبرهای نوری ایجاد می شوند، مسلماً با اتصالاتی که از طریق فیبرهای مسی ایجاد می شوند، متفاوت هستند. دقیقا این امر برای اتصالات بی سیم و ماهواره نیز صدق می کند.

کاهش RTT به کمک CDN

یک شبکه توزیع محتوا (CDN) شبکه ای از سرورهایی است که به طور استراتژیک در موقعیت های مهم واقع شده و هر کدام نسخه ای کپی از محتوای یک وب سایت را درون خود ذخیره می کنند. این شبکه ها دارای قابلیت هایی هستند که میزان RTT را به طرز قابل توجهی کاهش می دهند:

اول از همه، هر پاپ سایتی که شامل نسخه های کش شده ی محتوای یک وب سایت است، این وظیفه را بر عهده دارد تا در سریع ترین زمان ممکن از موقعیت استحفاظی خود با کاربران سایت تعامل برقرار کند. در این راستا، مسافت تبادل سیگنال کمتر و پرش های کوتاه تری برای رسیدن به سرور لازم خواهد بود.

بعلاوه CDN قایل های HTML، رسانه ها و حتی محتوای داینامیک سایت را در یک پاپ سایتی که در موقعیت کاربر واقع شده کش می کند.  پس درخواست های کاربران می توانند در محدوده خود توسط این پاپ سایت ها پاسخ داده شده که در نهایت RTT کاهش می یابد.

علاوه بر این، TLS 1.3 تاخیر صفحات وب را با کوتاه کردن RTT لازم برای برقراری ارتباط بین کلاینت و سرور، کاهش می دهد. TLS 1.3 الگوریتم های امضای دیجیتال جدیدتری را نیز توسعه داده و Handshake های 1-RTT و 0-RTT به آن اضافه شده اند.

در نهایت یک فاکتور دیگری که ارزش اشاره را دارد، افزایش سرعت پاسخ دهی سرور و کاهش RTT از طریق استفاده از تکنولوژی Anycast است.

در اکثر موارد و در زمان های شلوغی ترافیک، anycast ترافیک ورودی جدید را به سمت نزدیک ترین دیتاسنتر با حجم ترافیکی کمتر هدایت می کند.

جمع بندی

یکی از فاکتورهای بسیار مهم در ارائه خدمات وب موثر و پرسرعت، بهینه سازی مدت زمان سفر بازگشتی بسته های داده ای یا RTT است. با نگهداری سرورها در نقاطی نزدیک تر به کاربران نهایی که از طریق شبکه های توزیع محتوا و سرورهای لبه ممکن می شود، می توان این تأخیرات را به حداقل رساند. در این مطلب به طور خلاصه چیستی RTT و فاکتورهای موثر بر آن را بررسی کردیم، امیدواریم این مطلب برای شما مفید واقع شده باشد.