レイテンシとは? ネットワーク性能指標の概要と改善方法を解説

2022.02.02

自社で提供しているWebサイトやWebサービスが遅い・重いというお悩みはないでしょうか。サイト利用の快適さはWebサービスのサービスレベルそのものに影響し、ユーザの離脱や機会損失につながりかねないため大きな課題となり得ます。インターネット利用の快適さを測るには、回線速度の他にも「レイテンシ」と呼ばれる重要な指標があります。本記事では「レイテンシ」の概要と、レイテンシが発生する要因や適正値にするための対策について解説します。

レイテンシとは

インターネット利用の快適さに関わる指標であるレイテンシとはどのようなものでしょうか。まずレイテンシの概要と仕組みについて解説します。

レイテンシとは

レイテンシとは、データ転送における指標のひとつで、転送要求を出してから実際にデータが送られてくるまでに生じる通信の遅延時間を指します。

レイテンシはミリ秒(ms)で表し、遅延時間が短く応答が早いことをレイテンシが小さい(低い)と言い、遅延が長く応答が遅いことをレイテンシが大きい(高い)と言います。

インターネットにおけるアクセス速度の遅延は、Webサイトやサービスの利用者の不満を招きやすく、離脱や機会損失につながりかねません。そのためレイテンシは通信の快適さを改善する上で重要な指標と考えられています。

レイテンシの測定方法

レイテンシはミリ秒(ms)で表現され、測定するにはコマンドを使用するか、Webサービスを利用する方法があります。

・pingコマンドで測定する
pingとは、TCP/IPの世界における基本的なコマンドのひとつで、宛先のコンピュータとネットワークがつながっており、通信が行えるかどうかを確認する役割を担います。相手と通信が可能な場合は応答時間がRTT(Round Trip Time:データの往復にかかった時間)として返され、通信ができない場合はエラーメッセージが表示されます。
pingはWindowsの場合は「コマンドプロンプト」、Macの場合は「ターミナル」から実行可能です。

・Webサービスで測定する
以下のようなWebサービスを利用して測定することも可能ですが、あくまでネットワークのダウンロード・アップロード速度を測ることが主なため、通信先のサーバーを指定してレイテンシを測ることはできない点に注意してください。

・Internet Speed Test(USEN GATE 02)
https://speedtest.gate02.ne.jp/

・Speedtest
https://www.speedtest.net/

レイテンシが発生する原因

レイテンシが発生する主な原因は以下の通りです。ユーザが実際に感じる通信遅延の原因は、ネットワークだけでなくWebサービスを提供するサーバーインフラからアプリケーションまで広範囲に及びます。

  • ネットワークの伝送遅延
  • ネットワークの輻輳遅延
  • ネットワークの伝搬遅延
  • サーバーの処理性能が低い/リソースが逼迫している
  • アプリケーションやプログラムの設定に問題がある

ネットワークに関する遅延(伝送・輻輳・伝搬)+サーバー処理の遅延+アプリケーションの遅延、これら全てを合計した時間がレイテンシとなるのです。

ネットワークの伝送遅延

伝送遅延とは、パケットが転送される際の遅延を指し、パケットの最初のビットが送信されてから、最後のビットの転送が完了するまでの時間のことです。
これはパケットのサイズが大きい場合や、ネットワークの帯域幅が狭いときに発生しやすくなります。

ネットワークの輻輳遅延

輻輳遅延とは、回線が混雑している場合に、ルータやスイッチがパケットを保持し待機することで発生する遅延です。
ある回線に帯域幅以上のパケットが殺到してしまったときに発生するため、ネットワークの帯域幅が狭い場合に生じやすくなります。

ネットワークの伝搬遅延

伝搬遅延とは、拠点間のケーブルの距離が長いことにより、パケット伝送に物理的時間がかかることで発生する遅延です。
伝搬遅延は、インターネットやWAN回線上の遅延の主要因となります。いくら企業側で高性能なサーバーや広帯域のネットワークを用意しても、通信先のサーバーが遠方にあれば伝搬遅延は発生してしまいます。つまり、ユーザーから距離的に近い国内のサーバーへの接続の方が、海外への接続よりもデータ転送時間は短くなる傾向があります。

サーバーの処理性能が低い/リソースが逼迫している

サービスを提供するサーバーがレイテンシ発生の原因となる場合があります。
サーバーの処理性能が十分でない場合や、CPU・メモリの使用状況が逼迫している場合に、サーバーがデータ伝送に関して十分なリソースを使用できずにレイテンシが発生する可能性があります。

アプリケーションやプログラムの設定に問題がある

サーバー上で稼動するアプリケーションやプログラムの設定が原因となってレイテンシが発生する場合があります。送信側のアプリケーションが、パケットを転送する際に発生する遅延や、受信側のアプリケーションがパケットを受信・処理し、応答を返す時に発生する遅延がレイテンシの原因となる可能性があります。

レイテンシの改善方法

レイテンシはWebサービスの快適性を損なうため、ユーザの離脱を招き収益機会を失いかねません。レイテンシを改善するには下記のような方法が考えられます。

  • 国内のサーバーに切り替える
  • サーバーやネットワークの処理性能を上げる
  • アプリケーションやファイルの処理を改善する
  • CDNを利用する

国内のサーバーに切り替える

レイテンシの主な原因のひとつに伝搬遅延があります。伝搬遅延はユーザとWebコンテンツを格納したサーバーとの距離が長ければ長いほど発生しやすくなります。もし、国内向けのサービスを海外のサーバー上で提供している場合は、距離的に近い国内のサーバーへ切り替えることでレイテンシが改善する可能性があります。

サーバーやネットワークの処理性能を上げる

サーバーのCPUやメモリの使用量が逼迫していたり、処理性能が不足している場合、Webリクエストに対する処理と応答が遅くなる可能性があります。インターネットに接続する帯域幅が狭い場合も同様です。こうした場合、サーバーのスペックやネットワークの帯域幅を改善することでレイテンシを抑えられる可能性があります。システムをオンプレミスで運用している場合は、クラウドへ移行すると柔軟にリソース拡張を行うことが可能になるでしょう。

アプリケーションやファイルの処理を改善する

Webサイトの場合はHTML・CSS・JSや画像などのファイルを圧縮し、軽量化することで処理速度を改善することができるでしょう。その他のアプリケーションも、処理のどこに時間がかかっているのか、ボトルネックはどこか調査して解消することで、レイテンシの改善につなげることができるでしょう。

CDNを利用する

CDNとは「Content Delivery Network(コンテンツデリバリーネットワーク)」の略で、Webコンテンツを効率的かつ高速に配信するために世界中に構成された分散ネットワークの仕組みです。CDNはキャッシュ機能を持っており、Webコンテンツを格納した実際のサーバーに代わり、キャッシュを使用してリクエストへの応答を行います。キャッシュによる応答性の速さに加え、ユーザーから距離的に近いCDNにアクセスさせることで遅延を防ぎ、コンテンツの高速配信を実現することができます。

CDNについて詳しくはこちらの記事を参考にしてみてください。
【サーバー負荷軽減対策!】CDNとは? その仕組みとメリット・デメリット | ベアメタルブログ

まとめ

レイテンシは、Webサービスを提供する企業にとって、ユーザーの離脱やそれによる収益機会の損失につながる大きな問題となり得ます。レイテンシを改善するにはさまざまな方法が考えられますが、国内のハイパフォーマンスなサーバーを利用することが有効な解決策となり得ます。

リンク・ベアメタルクラウドでは、ハイパフォーマンスなサーバーと広帯域のネットワーク回線を提供しているため、レイテンシやWebサービスのパフォーマンスにお悩みの場合は、利用を検討してみてはいかがでしょうか。ご興味をお持ちの方は、ぜひお気軽にご相談ください。

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