ネットワークレイテンシーとは？
ネットワークレイテンシーとは、転送要求から実際に応答をもらうまでに発生する、通信の遅延時間です。
ネットワークレイテンシーの原因
クライアントがインターネットを介してサーバーにリクエストを送るとき、複雑な一連のネットワークトランザクションが発生します。典型的なリクエストの経路は、クライアントがローカルゲートウェイにリクエストを送り、そのゲートウェイからのリクエストは、ルータによって次々とルーティングされ、ファイアウォールとロードバランサーを経て、最終的にサーバーに至るというものです。各ステップまたは「ホップ」には以下のような処理が含まれます。
- リクエストの受信
- プロトコルのデコード
- リクエストの送信先 (あるいはリクエストをルーティングするかどうか) を決定する
- プロトコルやルーティングの要件を満たすために、リクエストを修正する可能性がある
- リクエストを次のデバイスに送る
このすべてに時間がかかるため、各ホップで遅延が発生します。ネットワークレイテンシーとは、サーバーとクライアントがネットワークのデータ交換を完了するために必要な総時間で、通常ミリ秒単位で測定されます。中間ホップがない場合(インターネット上の通信ではありえない)でも、リクエストは各エンドでソフトウェアとハードウェアの処理を行う必要があるため、遅延は発生します。
レイテンシーの測定方法
ネットワークレイテンシーを測定する方法は2つあります。
- TTFB(Time to First Byte)：サーバーがクライアントのリクエストの最初のバイトを受信するまでの時間
- Round Trip Time(RTT)：送信元がリクエストを送信し、サーバーからの応答を受け取るまでにかかる時間
ネットワークレイテンシーがアプリケーションのパフォーマンスにどのように影響するかを気にするのであれば、Round Trip Timeが重要です。一方、IoT(Internet of Things)トランザクションを最適化しようとする場合、通常はTime to First Byte latencyをより重要視するでしょう。
実世界におけるネットワークレイテンシー
高頻度株式取引などの現実的なアプリケーションでは、通信のレイテンシーを1ミリ秒でも短くすることで、トレーダーに大きな優位性を与える可能性があります。例えば、Hibernia Atlantic(現在はGTT Atlanticが買収)は3億ドルをかけてニューヨークからロンドンまで6,021kmの光ファイバー回線を敷設し、ＲＴＴを59ミリ秒(次点の回線遅延より6ミリ秒短い)としたのはこのためです。このネットワーク遅延の短縮により、大規模なヘッジファンドは年間1億ドル近い追加利益を得られると試算されています。
ネットワークレイテンシーを最小化する方法
ネットワークのレイテンシーを最小化するには、ネットワークインフラのすべての要素を最適化する必要があります。超高性能なハードウェアを導入した場合でも、ソフトウェアとプロトコルの最適化がカギとなります。アプリケーション配信コントローラー(ADC)は、以下のような最適化を実現するさまざまな機能を提供します。
- HTTP接続の多重化(TCPコネクションリユース)、RAMキャッシング、HTTP圧縮を含むHTTP高速化と最適化
- SSLオフロード(SSLターミネーション、SSLブリッジング、SSLプロキシ、SSLセッションIDの再利用を含む)。
- 選択応答、クライアントキープアライブ、ウィンドウスケーリングなどのTCP最適化。
- HTTPパイプラインのサポート
- HTTP/2、SPDYプロトコル対応
A10が実現するネットワークレイテンシーの低減方法
A10のアプリケーション配信・負荷分散ソリューションA10 Thunder® ADCは、ロードバランシングとインフラのヘルスチェックに加えて、PFS(Perfect Forward Secrecy)暗号によるCPU負荷の高いSSL/TLS処理をサーバーからオフロードするSSLオフロード、コンテンツキャッシング、圧縮、TCP最適化などの高度なトラフィック管理および最適化の機能を提供します。
