レイテンシとは何か、レイテンシを減らすにはどうすればよいか

一般的なレイテンシの意味では、ネットワークにおけるレイテンシの主な原因の1つは、データが移動しなければならない距離、特に、要求を行うクライアントデバイスと各要求に応答しなければならないサーバーとの間の距離です。多くの場合、クライアントデバイスとは、エンドユーザーが使用しているコンピュータまたはデバイスを指します。ただし、エンドユーザーと情報の取得元のサーバーの間に配置された、プロセスの一部であるものも含まれる可能性があります。 

例えば、ファイアウォールとデータの送受信を行うサーバーの間のレイテンシーを測定できるだけでなく、ユーザーの要求からそれが満たされるまでの全体的なレイテンシーも測定できます。

距離はレイテンシに影響します。なぜなら、データはポイントAからポイントBに移動する必要があるため、距離が長いほどレイテンシが長くなります。たとえば、ニューヨークを起点とするリクエストは、単にフィラデルフィアに出張するよりも、カリフォルニアのサーバーとやり取りする必要がある場合にレイテンシが発生します。この差は40ミリ秒にもなる可能性があります。これはそれほど多くはないかもしれませんが、クエリへの即時の結果が必要な場合、特に複数の同時要求に乗算すると、50ミリ秒が大きな違いをもたらす可能性があります。

さらに、データは移動するたびに複数のネットワークを通過する必要があります。各ネットワークはレイテンシを増大させる機会を提供します。さまざまなネットワークに関連付けられた各ルーターは、パケットを処理し、より小さなデータパケットに分割して、次のノードに転送する必要があります。このような状況が発生するたびに、時間がかかります。

伝送中は、データが移動を開始する場所と終了する場所の間に存在する物理パスを指します。伝送中の種類は、レイテンシに影響する可能性があります。例えば、光ファイバーケーブルの代わりに銅配線を使用すると、光接続によってデータの送信が高速化するため、レイテンシが増大する可能性があります。

プロパゲーションとは、データのパケットが送信元から目的の宛先に移動するのに要する時間を指します。データの移動距離が長くなると、レイテンシは増加します。ただし、最終的なレイテンシは、ネットワークで使用されるコンポーネントによって増減します。

ルータはデータの送受信が必要なため、これを行う速度はレイテンシに大きな影響を与えます。多くのネットワークでは、複数のルーターがチェーンで動作しています。それぞれがプロセスにレイテンシを追加します。

ストレージネットワークは、情報を処理してリクエストを行うデバイスに送信する時間が必要です。したがって、ストレージネットワークの仕様がレイテンシに影響する可能性があります。

レイテンシー、スループット、帯域幅はすべて接続されていますが、異なるものを指します。帯域幅は、特定の時間にネットワークを通過できるデータ量を測定します。たとえば、帯域幅がギガビットのネットワークは、帯域幅がわずか10 Mbpsのネットワークよりもパフォーマンスが優れています。

スループットとは、特定の期間に平均でどれだけのデータを通過できるかを指します。スループットはレイテンシーの影響を受けるため、ネットワークが持つ帯域幅と生成可能なスループットの間には直線的な関係がない可能性があります。例えば、高帯域幅のネットワークは、さまざまなタスクをゆっくりと処理するコンポーネントを持つ場合があり、低帯域幅のネットワークは高速のコンポーネントを持つ場合があり、結果として全体的なスループットが高くなります。

レイテンシは、スループットと帯域幅の組み合わせによるものです。これは、リクエストの実行後にデータが移動するまでにかかる時間を指します。帯域幅やスループットが増減すると、レイテンシーも増減します。