Wie man das Internet für alle schneller macht

Eine Reihe von Faktoren beeinflusst die Internetgeschwindigkeit. Um das Internet zu beschleunigen, braucht es Lösungen für Netzwerküberlastung, DNS Resolver und Netzwerklatenz.

Lernziele

Nach Lektüre dieses Artikels können Sie Folgendes:

  • Die Faktoren verstehen, die die Internetgeschwindigkeit beeinflussen
  • Erfahren, wie das Internet als Ganzes schneller werden kann

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Welche Faktoren beeinträchtigen die Internet-Performance?

Latenz im Netzwerk

Die Entfernung ist eine der Hauptursachen für Latenz. Damit das Internet funktioniert, müssen Computer, Server und Router hin und her kommunizieren und Informationen in Form von Stromimpulsen über Kabel austauschen, die sich über Hunderte von Kilometern erstrecken. Eine gewisse Latenz ist im Internet aufgrund der physikalischen Gesetze des Universums eingebaut – die Lichtgeschwindigkeit ist eine harte Grenze dafür, wie schnell sich Informationen bewegen können. Das ist zwar sehr schnell, bedeutet aber auch, dass Informationen zwischen ein paar Millisekunden und fast einer Sekunde brauchen, um über die Kabel vom Client zum Server und zurück zu gelangen (siehe Was ist Latenz?).

Schlecht performende Websites

Websites können aus einer Reihe von Gründen langsam sein. Websites, die eine oder mehrere große CSS-Dateien, hochauflösende Bilder oder mehrere JavaScript-Dateien laden müssen, um ordnungsgemäß zu funktionieren, rendern eventuell sehr langsam. Auch der Hosting-Standort hat einen Einfluss auf die Geschwindigkeit der Website, vor allem, wenn kein CDN verwendet wird. Eine in Toronto gehostete Website kann für Nutzer in Toronto problemlos geladen werden, aber in Houston braucht sie sehr lange. Ein Test der Website-Geschwindigkeit kann Entwicklern dabei helfen, die Performance ihrer Websites zu ermitteln und herauszufinden, wo die Ineffizienzen liegen.

Cyber-Angriffe

Böswillige Aktivitäten bremsen oft die Internetgeschwindigkeit. Beispielsweise können DDoS-Angriffe auf Websites die Performance einer Website erheblich verlangsamen oder die Website ganz zum Absturz bringen.

Überlastung des Netzes

Die Datenmenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt durch ein Netzwerk fließen kann, ist begrenzt; die maximale Menge, die durchgelassen werden kann, nennt man Bandbreite. Wenn der eingehende Netzwerk-Traffic die Bandbreite an einem bestimmten Punkt im Netzwerk übersteigt, sei es an einem Internet Exchange Point (IXP), in einem Rechenzentrum oder an einem LAN-Router in einem Privathaushalt, führt die daraus resultierende Überlastung des Netzwerks zu langsameren Internetgeschwindigkeiten – so wie eine überfüllte Autobahn den Verkehr ausbremst.

Eine Netzwerküberlastung kann auf ein bestimmtes geografisches Gebiet beschränkt sein, das gesamte Netzwerk eines Internetanbieters betreffen oder innerhalb eines Haushalts auftreten (z. B. wenn mehrere Personen gleichzeitig versuchen, hochauflösende Videos zu übertragen).

Probleme auf dem Client-Gerät

Eine Vielzahl von Bedingungen kann dazu führen, dass Websites und Webanwendungen auf den Geräten der Nutzer (dem 'Client' im Client-Server-Modell) eine schlechte Performance aufweisen. Zum Beispiel:

  • Wenn zu viele offene Browsertabs oder Prozesse auf dem Gerät laufen, kann dies die Performance des Browsers beeinträchtigen.
  • Das Gerät selbst kann aufgrund von Hardwareproblemen oder Malware-Infektionen langsam laufen.
  • Wenn zu viele Erweiterungen und Plugins im Browser laufen, kann dies die Geschwindigkeit der Webseite ebenfalls drosseln.

Wie wirkt sich das DNS auf die Internetgeschwindigkeit aus?

Das Domain Name System (DNS) ordnet Domainnamen IP-Adressen zu oder „löst sie auf“. Da dies geschehen muss, bevor ein Browser eine Website ansteuern und anzeigen kann, wirkt sich die DNS-Auflösung auf die Ladegeschwindigkeit von Websites aus. Den meisten Verbrauchern werden von ihrem Internetprovider (ISP) standardmäßig DNS-Resolver zugewiesen. Wenn die DNS-Server des ISP langsam arbeiten, verlangsamt sich die Internetgeschwindigkeit für die Nutzer dieses ISP.

Nutzer haben auch die Möglichkeit, einen anderen DNS-Resolver als den ihres ISP zu verwenden, obwohl viele Nutzer diese Möglichkeit nicht kennen. 1.1.1.1 ist derzeit der schnellste DNS-Resolver und wurde entwickelt, um diese Verzögerungen zu reduzieren. Normalerweise antwortet 1.1.1.1 in etwa 10–20 Millisekunden; andere Resolver können weit über 100 Millisekunden benötigen.

Wie beschleunigen CDNs das Internet?

CDN (Content Delivery Networks) reduzieren die Latenz im Netzwerk erheblich. Ein CDN speichert Inhalte auf Servern in der ganzen Welt, so dass sie nicht so weit reisen müssen, um die Nutzer zu erreichen. Dies verringert die Latenz im Netzwerk und beschleunigt Websites, die das CDN nutzen. Einige CDN führen auch Load Balancing durch, was zur Prävention von Netzwerküberlastungen beiträgt. Das Cloudflare CDN hat Rechenzentren in 200 Städten weltweit. Dies trägt dazu bei, Webinhalte näher an die Nutzer zu bringen und die Performance der Website zu beschleunigen.

Wie können Entwickler die Website-Geschwindigkeit erhöhen?

Die Website-Geschwindigkeit ist entscheidend dafür, dass das Internet schneller wird. Entwickler können schnellere Seiten bauen, indem sie Bilder optimieren, den Code so kurz wie möglich fassen und generell die Dateigröße der Seiten so klein wie möglich halten. Sie können auch renderblockierende Ressourcen* zuletzt laden. Dadurch werden Webseiten zwar nicht schneller geladen, aber der Browser kann den Inhalt, den der Nutzer sieht, schneller darstellen. Die Verwendung eines CDN ermöglicht ebenfalls ein schnelleres Laden von Webseiten.

* Renderblockierende Ressourcen sind die Dateien, die vor allen anderen Elementen geladen werden müssen, wie CSS und JavaScript.

Wie kann das Routing im Internet verbessert und die Überlastung des Netzwerks reduziert werden?

Verkehrsstaus sind in Großstädten ein alltägliches Phänomen. Um Staus und schlechte Straßenverhältnisse zu umgehen, nutzen manche Autofahrer smarte Karten-Apps wie Waze, die sie auf weniger überfüllte Straßen umleiten. Das Internet-Routing, genau wie die Pendlerrouten vieler Autofahrer, leitet den Traffic im Netz auf die kürzeste Strecke zwischen zwei Punkten um. Aber in Wirklichkeit ist das nicht immer die schnellste Route. Das wichtigste Internet-Routing-Protokoll, BGP, sorgt zwar dafür, dass die Internetinfrastruktur weltweit verbunden bleibt, ist aber nicht“intelligent", wenn es um den Traffic geht – es kann keine andere Route je nach Traffic und/oder Netzwerküberlastung wählen. BGP ist für den allgemeinen Betrieb des Internets unerlässlich. Was wir als nächstes brauchen, ist eine intelligente Ebene über BGP.

Argo Smart Routing ist ein Beispiel für einen Dienst, der genau dies leistet. Durch die Verbesserung des Internet-Routings, sodass der Netzwerk-Traffic auf der Grundlage dieser Faktoren umgeleitet werden kann, wird das Internet als Ganzes schneller. Argo baut auf der ausgezeichneten Belastbarkeit von BGP auf und erledigt alle Feinheiten bei der Suche nach Umleitungen für überlastete Pfade.