ما المقصود بزمن الانتقال؟

على الرغم من أنه من حيث المبدأ، يجب أن تنتقل البيانات عبر الإنترنت بسرعة الضوء تقريبًا، إلا أنه من الناحية العملية، تنتقل حزم البيانات عبر الإنترنت بمعدل أبطأ قليلاً بسبب التأخير الناجم عن المسافة والبنية التحتية للإنترنت وحجم حزمة البيانات وازدحام الشبكة وعوامل أخرى.¹ يؤثر مجموع هذه التأخيرات الزمنية في زمن انتقال الشبكة.

يمكن للمؤسسات تقليل زمن الانتقال وتحسين الإنتاجية وتجربة المستخدم من خلال ما يلي:

• استخدام شبكات توصيل المحتوى، وحوسبة الحافة والتقسيم الفرعي للشبكات لتوزيع البيانات وتوجيه حركة المرور
  
  
• الحفاظ على بنية تحتية فائقة الإمكانات ومحدثة
  
  
• استخدام حلول إدارة أداء التطبيق وتخصيص الموارد وتوزيع أحمال التشغيل

يُعد الحفاظ على شبكة ذات زمن انتقال قصير أمرًا مهمًا لأن زمن الانتقال يؤثر بشكل مباشر في الإنتاجية والتعاون وأداء التطبيقات وتجربة المستخدم. كلما زاد زمن الانتقال (وأوقات الاستجابة الأبطأ)، زادت معاناة هذه المناطق. يُعد زمن الانتقال القصير أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص في ظل سعي الشركات إلى التحول الرقمي واعتمادها بشكل متزايد على التطبيقات والخدمات القائمة على السحابة ضمن إنترنت الأشياء.

لنبدأ بمثال واضح. إذا تسبب زمن الانتقال الطويل على الشبكة في تراجع أداء التطبيقات أو بطء أوقات التحميل لدى عملاء المؤسسات، فمن المرجح أن يبحثوا عن حلول بديلة. الآن أكثر من أي وقت مضى، يتوقع المستخدمون الأفراد والمؤسسات على حد سواء أداءً بسرعة البرق. إذا كانت المؤسسات تستخدم التطبيقات التي تعتمد على سحب البيانات في الوقت الفعلي من مصادر مختلفة لتقديم توصيات توفير الموارد، فإن زمن الانتقال الطويل يمكن أن يؤدي إلى انعدام الكفاءة. ويمكن أن تؤثر أوجه القصور هذه سلبًا في أداء التطبيقات وقيمتها.

تفضل جميع الشركات زمن الانتقال القصير. ومع ذلك، في الصناعات وحالات الاستخدام التي تعتمد على بيانات المستشعر أو الحوسبة فائقة الأداء، مثل التصنيع الآلي، والعمليات عن بُعد التي تعتمد على الفيديو (مثل الكاميرات المستخدمة في العمليات الجراحية)، والبث المباشر أو التداول بمعدل مرتفع، فإن زمن الانتقال القصير يُعد ضروريًا للوصول إلى الهدف.

يمكن أن يؤدي زمن الانتقال الطويل إلى إهدار النفقات. لنفترض أن مؤسسة ما ترغب في تحسين أداء التطبيقات والشبكات من خلال زيادة أو إعادة تخصيص الإنفاق على موارد الشبكات والحوسبة والتخزين. إذا فشلت في معالجة مشكلات زمن الانتقال القائمة، فقد ينتهي الأمر بالمؤسسة إلى تكبد فاتورة أكبر من دون تحقيق تحسن في الأداء أو الإنتاجية أو رضا العملاء.

يُقاس زمن الانتقال على الشبكة بالمللي ثانية عن طريق حساب الفترة الزمنية بين بدء عملية الإرسال من النظام المصدر وإتمام عملية الاستقبال المقابلة من قبل النظام الهدف.²

إحدى الطرق البسيطة لقياس زمن الانتقال هي تشغيل أمر "ping"، وهو أداة تشخيص للشبكة تُستخدم لاختبار الاتصال بين جهازين أو خادمين. في اختبارات السرعة هذه، يُشار إلى زمن الانتقال غالبًا بمعدل ping.

في هذا الاختبار، تُرسل حزمة طلب الارتداد عبر بروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت (ICMP) إلى الخادم الهدف ثم يُجرى إرجاعها. يحسب أمر ping الوقت الذي تستغرقه الحزمة للانتقال من المصدر إلى الوجهة والعودة مرة أخرى. يُشار إلى هذا الوقت الإجمالي للانتقال بوقت الذهاب والإياب (RTT)، وهو يساوي ضعف زمن الانتقال تقريبًا، حيث يجب أن تنتقل البيانات إلى الخادم وتعود مرة أخرى. لا يُعد Ping مقياسًا دقيقًا لزمن الانتقال ولا اختبارًا مثاليًا للكشف عن مشكلات زمن الانتقال الاتجاهية على الشبكة. ويرجع هذا القصور إلى أن البيانات يمكن أن تنتقل عبر مسارات شبكة مختلفة وتواجه سيناريوهات مختلفة في كل مرحلة من مراحل العملية.

يرتبط كل من زمن الانتقال وعرض النطاق الترددي والإنتاجية ببعضهم، وأحيانًا يُستخدمون كمرادفات، ولكنهم في الواقع يشيرون إلى مزايا مختلفة للشبكة. كما أشرنا، زمن الانتقال هو مقدار الوقت الذي تستغرقه حزمة البيانات للانتقال بين نقطتين عبر اتصال الشبكة.

عرض النطاق الترددي هو مقياس لحجم البيانات التي يمكن أن تمر عبر الشبكة في أي وقت معين. يُقاس بوحدات البيانات في الثانية، مثل ميغابت في الثانية (mbps) أو جيجابت في الثانية (gbps). عرض النطاق الترددي هو ما اعتدت أن تسمع عنه من مقدم الخدمة عند اختيار خيارات الاتصال لمنزلك. وهو يشكل مصدر قلق كبير، لأن عرض النطاق الترددي ليس مقياسًا للسرعة بل للسعة. في حين أن عرض النطاق الترددي العالي يمكن أن يسهّل سرعة الإنترنت العالية، إلا أن هذه الإمكانية تعتمد على عوامل مثل زمن الانتقال والإنتاجية أيضًا.

الإنتاجية هي مقياس متوسط كمية البيانات التي تمر فعليًا عبر الشبكة في إطار زمني محدد، مع الأخذ في الحسبان تأثير زمن الانتقال. وهي تعكس عدد حزم البيانات التي تصل بنجاح ومقدار حزم البيانات المفقودة. تُقاس عادةً بالبت في الثانية، أو أحيانًا، بالبيانات في الثانية.

ومن العوامل المؤثرة أيضًا في أداء الشبكة الإرسال المتقطع. يشير الإرسال المتقطع إلى التباين في زمن انتقال تدفقات الحزم عبر الشبكة. يُفضَّل وجود زمن انتقال ثابت على الإرسال المتقطع الكبير، والذي يمكن أن يسهم في فقدان الحزم—حزم البيانات التي تسقط في أثناء الإرسال ولا تصل إلى وجهتها أبدًا.

ثمة طريقة مبسطة، ولكنها مفيدة لتذكر العلاقة بين زمن الانتقال وعرض النطاق الترددي والإنتاجية وهي أن عرض النطاق الترددي هو مقدار البيانات التي يمكن أن تنتقل عبر الشبكة، والإنتاجية هي مقياس مقدار ما يُجرى نقله فعليًا في الثانية، وزمن الانتقال هو الوقت الذي يستغرقه ذلك.

يساعد تصور الرحلة التي تستغرقها البيانات من العميل إلى الخادم والعودة مرة أخرى على فهم زمن الانتقال والعوامل المختلفة التي تسهم في ذلك. تشمل العوامل الشائعة التي تؤثر في زمن انتقال الشبكة ما يلي:

لتقليل زمن انتقال الشبكة، يمكن أن تبدأ المؤسسة بإجراء تقييم الشبكة التالي:

- هل تنتقل بياناتنا عبر أقصر طريق والأكثر كفاءة؟

- هل تحتوي تطبيقاتنا على الموارد اللازمة لتحقيق الأداء الأمثل؟

- هل البنية التحتية لشبكتنا حديثة ومناسبة للوظيفة؟

لنبدأ بمسألة المسافة. أين موقع المستخدمين؟ وأين الخوادم التي تستجيب لطلباتهم؟ من خلال توزيع الخوادم وقواعد البيانات جغرافيًا بالقرب من المستخدمين، يمكن للمؤسسات تقليل المسافة الفعلية التي تحتاج البيانات إلى قطعها وتقليل التوجيه غير الفعال والقفزات الشبكية غير الفعالة.

تتمثل إحدى طرق توزيع البيانات عالميًا في شبكة توصيل المحتوى أو CDN. يُمكّن استخدام شبكة من الخوادم الموزعة المؤسسات من تخزين المحتوى بالقرب من المستخدمين النهائيين، ما يقلل من المسافة التي تحتاج حزم البيانات إلى قطعها. ولكن ماذا لو أرادت مؤسسة ما تجاوز خدمة المحتوى المخزن مؤقتًا؟

حوسبة الحافة هي إستراتيجية مفيدة، تُمكّن المؤسسات من توسيع بيئة السحابة لديها من مركز البيانات الأصلي إلى مواقع فعلية أقرب إلى مستخدميها والبيانات. بفضل حوسبة الحافة، يمكن للمؤسسات تشغيل التطبيقات بالقرب من المستخدمين النهائيين وتقليل زمن الانتقال.

الشبكة الفرعية هي في الأساس شبكة أصغر داخل شبكة أكبر. يعمل التقسيم الفرعي للشبكات على تجميع نقاط النهاية التي تتواصل مع بعضها بشكل متكرر، ما يقلل من التوجيه غير الفعال ويقلل من زمن الانتقال.

أدوات المراقبة التقليدية ليست سريعة أو شاملة بما فيه الكفاية لاكتشاف مشكلات الأداء في بيئات اليوم المعقدة بشكل استباقي ووضعها في سياقها. ولاستباق هذه المشكلات، يمكن للمؤسسات استخدام الحلول المتقدمة التي توفر مراقبة شاملة في الوقت الفعلي، وتحدد الارتباطات. تسمح هذه الإمكانات للفرق بتحديد مشكلات أداء التطبيقات التي تؤثر في زمن انتقال الشبكة وتحديد سياقها ومعالجتها وتجنبها.

إذا لم تتوافر لأحمال التشغيل الموارد المناسبة من الحوسبة والتخزين والشبكة، يزداد زمن الانتقال ويتأثر الأداء. وتُعد محاولة حل هذه المشكلة عن طريق الإفراط في التزويد بالموارد غير فعالة ومهدرة للموارد، ومحاولة مواءمة الطلب المتغير يدويًا مع الموارد في البنى التحتية الحديثة المعقدة تُعد مهمة مستحيلة.

يمكن أن يساعد حل إدارة موارد التطبيقات (ARM) الذي يحلل باستمرار استخدام الموارد وأداء التطبيقات وعناصر البنية التحتية في الوقت الفعلي على حل مشكلات توفير الموارد، بالإضافة إلى تقليل زمن الانتقال.

على سبيل المثال، إذا اكتشفت منصة إدارة موارد التطبيقات تطبيقًا يعاني من زمن انتقال طويل بسبب ازدحام الموارد على أحد الخوادم، فيمكنها تلقائيًا تخصيص الموارد اللازمة للتطبيق أو نقله إلى خادم أقل ازدحامًا. تساعد مثل هذه الإجراءات التلقائية على تقليل زمن الانتقال وتحسين الأداء.

يمكن للاختبارات مثل أمر ping أن توفر عملية قياس بسيطة لزمن الانتقال ولكنها غير كافية لتحديد المشاكل، ناهيك عن معالجتها. يمكن للمؤسسات استخدام حل إدارة أداء الشبكات الذي يوفر منصة موحدة لمساعدة الفرق على اكتشاف مشكلات الأداء ومعالجتها ومنعها، بالإضافة إلى تقليل زمن الانتقال.

يمكن أن تتأكد فرق تكنولوجيا المعلومات من أنها تستخدم أحدث الأجهزة والبرامج وتكوينات الشبكة وأن البنية التحتية للمؤسسة يمكنها التعامل مع المتطلبات الحالية. يمكن أن يساعد إجراء فحوصات وصيانة دورية للشبكة على تقليل مشكلات الأداء وزمن الانتقال.

يمكن للمطورين اتخاذ خطوات للتأكد من أن إنشاء الصفحة لا يزيد من زمن الانتقال، مثل تحسين مقاطع الفيديو والصور وغيرها من أصول الصفحات لتحميل أسرع، ومن خلال تصغير الكود.