Wie ist die Geschwindigkeit einer Web-Ressource zu erhöhen

Die Geschwindigkeit einer Website ist einer der wichtigsten Faktoren sowohl in Bezug auf die Kundenerfahrung als auch auf die SEO-Förderung.

Laut zahlreicher Studien schließen mehr als 50% der Benutzer eine Webseite, wenn sie länger als 3 Sekunden zum Laden braucht. Dies verschlechtert nicht nur das Kundenerlebnis, sondern erhöht auch die Absprungrate und senkt die Position der Website in den Suchmaschinen-Rankings.

Darüber hinaus berücksichtigen viele Suchmaschinen inzwischen die Ladegeschwindigkeit der Web-Ressource und bevorzugen schnellere Webseiten.

Wir setzen uns auseinander, wovon die Geschwindigkeit von Webanwendungen abhängt und wie sie zu erhöhen ist.

Wovon die Geschwindigkeit von Web-Ressourcen abhängt

Die Geschwindigkeit einer Website hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab. In diesem Artikel werden wir die drei wichtigsten untersuchen:

1. Reaktionszeit des Servers.
2. Eigenschaften des Inhalts und seine Download-Geschwindigkeit.
3. Rendering der Webseite.

1. Reaktionszeit des Servers

Wenn wir auf eine Ressource zugreifen, sendet der Browser vor der Anzeige des Inhalts eine HTTP-Anfrage an den Server, und der Server sendet seine Antwort. Die Zeit zwischen dem Senden der Anfrage und dem Empfang der Antwort wird als Server-Antwortzeit bezeichnet.

Ein anderer Name dafür ist Zeit für den Empfang des ersten Bytes (Time To First Byte bzw. TTFB).

Aus Sicht des Clients ist dies die Zeit zwischen dem ersten Besuch der Ressource und dem Beginn des Ladens der Webseite.

Wovon die Antwortzeit des Servers abhängt:

1. Serverauslastung. Wie viele Benutzer auf Ihre Ressource zugreifen und wie viele Anfragen gleichzeitig hereinkommen. Je mehr davon, desto langsamer wird der Server sie verarbeiten.
2. Die Eigenschaften des Servers. Ist er leistungsstark genug, um die Last zu bewältigen.
3. Der Standort des Servers im Verhältnis zu Ihren Benutzern. Je weiter er entfernt ist, desto länger laufen die Anfrage und die Antwort.
4. Handhabung der Datenbanken. Wenn Ihre Anwendung mit einer Datenbank kommuniziert, kann auch die Datenbank Verzögerungen verursachen, wenn sie auf einem Server gehostet wird, der nicht genügend Ressourcen hat oder dessen Einstellungen nicht für Ihre Arbeitslast geeignet sind.

2. Eigenschaften des Inhalts und seine Download-Geschwindigkeit

Hier ist es ganz einfach: je schwerer Ihr Inhalt ist, desto länger dauert es, ihn zu laden. Deshalb gilt: je kleiner die Elemente Ihrer Web-Ressource sind, desto besser.

Aber hier ist es wichtig, ein Gleichgewicht zwischen Dateigröße und Qualität zu finden. Ein Bild, das ein paar Kilobytes wiegt, wird natürlich schneller geladen. Wenn es jedoch unscharf aussieht oder Elemente schwer zu unterscheiden sind, kann dies den Eindruck Ihrer Dienstleistung verderben und die Anzahl der Verkäufe verringern.

3. Rendering der Webseite

In Ihrer Webanwendung geht es um Bilder, Videos, Textinhalte, verschiedene Grafiken und so weiter. Wenn eine Ressource geladen wird, werden alle diese Elemente zusammengefügt und auf dem Bildschirm des Benutzers angezeigt. Dies wird als Rendern der Webseite bezeichnet.

Es ist in der Regel die Rendering-Geschwindigkeit der Webseite, die von verschiedenen Diensten zur Überprüfung der Ladegeschwindigkeit geprüft wird — zum Beispiel vom beliebten Page Speed Insight.

Wovon die Rendering-Geschwindigkeit einer Webseite abhängt:

1. Die Anzahl der Elemente.
2. Die Reihenfolge, in der sie geladen werden (das Wichtigste sollte zuerst angezeigt werden).
3. Das Layout der Webseite.

Wie man die Reaktionszeit des Servers reduziert

1. Das Datenbankhandling optimieren

Um den gewünschten Inhalt auf der Webseite anzuzeigen, ruft der Server die Datenbank auf, in der dieser Inhalt gespeichert ist. Wenn die Datenbank nicht optimiert ist, kann dies zu längeren Ladezeiten führen.

Dies gilt insbesondere für dynamische Inhalte (soziale Netzwerke, Foren, Empfehlungslisten von Online-Shops und alle anderen Inhalte, die nicht in einer vorgefertigten Form gespeichert sind und nach einer Anfrage erstellt werden). In diesem Fall ist es nicht nur notwendig, die Dateien „abzuholen“, sondern auch die Informationen zu generieren, die der Kunde sehen muss.

Die Erhöhung der Geschwindigkeit der Datenbank ist eine Aufgabe für erfahrene Programmierer. Die grundlegendsten Dinge, die zuerst getan werden müssen:

• Datenbankabfragen optimieren. Verwenden Sie den EXPLAIN-Befehl in Ihren Datenbanken, um herauszufinden, welche Abfrage langsam läuft, und finden Sie heraus, wie Sie diese beschleunigen können.
• Zwischenspeichern von Antworten auf die häufigsten, identischen Abfragen. Dies ist insbesondere bei dynamischen Webseiten notwendig. Anstatt den Inhalt jedes Mal neu zu generieren, kann die Datenbank bereits generiertes Material aus dem Cache zurückgeben.
• Datenbankindizes konfigurieren. Die Tabellen sollten nach indizierten Feldern durchsuchbar sein.

2. CDN anschließen

Je weiter der Server von den Benutzern entfernt ist, desto länger werden die Anfrage und die Antwort laufen. Wenn alle Ihre Kunden an einem Ort konzentriert sind, gibt es kein Problem — Sie kaufen einfach einen Server in der gleichen Gegend. Wenn zum Beispiel Ihr gesamtes Publikum in Luxemburg lebt, sollte Ihr Server auch in Luxemburg stehen.

Aber wenn wir über ein Online-Geschäft sprechen, ist es häufiger der Fall, dass Ihr Publikum über verschiedene Städte und Länder verstreut ist. Und es ist einfach nicht möglich, in jeder Stadt Server aufzustellen.

Dieses Problem wird durch CDN (Content Delivery Network) — Netzwerk zur Bereitstellung von Inhalten — gelöst. Es handelt sich um eine Reihe von miteinander verbundenen Servern (Präsenzpunkte, Points of Presence), die Informationen vom Origin-Server abrufen, zwischenlagern und den Benutzern zur Verfügung stellen.

CDN-Server befinden sich in der Regel so nah wie möglich an den Endbenutzern. Wenn also einer von ihnen Ihre Ressource besucht, geht die Anfrage nicht an den Origin-Server, sondern an den nächstgelegenen Präsenzpunkt. Der Anfrageweg wird verkürzt und die Antwortzeit des Servers reduziert.

Bei der Verwendung von CDN werden die Informationen nach der ersten Anfrage an den Präsenzpunkten zwischengespeichert:

1. Nehmen wir an, Ihr Origin-Server befindet sich in Deutschland, und die Clients leben in ganz Europa, Amerika und China. Sie verbinden ein CDN mit Points of Presence in all diesen Regionen.
2. Wenn einer Ihrer Benutzer, z.B. aus Amerika, zum ersten Mal auf Ihre Ressource zugreift, geht die Anfrage an den Origin-Server.
3. Aber die Informationen der Origin werden auf dem CDN-Server gespeichert, der dem Benutzer am nächsten ist.
4. Wenn der nächste Benutzer aus Amerika auf Ihrer Webseite ankommt, geht die Anfrage nicht mehr an die Origin, sondern an den nächstgelegenen Präsenzpunkt, der die gewünschten Informationen hat.

CDN beeinflusst nicht nur die Antwortzeit des Servers, sondern auch seine Fehlertoleranz. Bei hohem Verkehrsaufkommen werden die Anfragen gleichmäßig auf die nächstgelegenen Server verteilt, anstatt alle auf einmal an die Origin gehen. Dies hilft, die Last auszugleichen und macht die Ressource stabiler.

Wenn Sie ein globales Projekt haben, muss das CDN wirklich global sein, damit die Webseite schnell funktionieren. Achten Sie auf die Anzahl der Präsenzpunkte und deren Lage. Zunächst einmal müssen sie dort sein, wo Ihre Kunden leben. Und je mehr davon, desto geringer ist die Reaktionszeit und desto stabiler ist das System.

Gcore CDN hat mehr als 80 Präsenzpunkte auf allen Kontinenten außer der Antarktis. Dank unserer hervorragenden Abdeckung erreichen wir eine weltweite durchschnittliche Reaktionszeit von rund 30 ms. Die Gesamtnetzkapazität beträgt bereits mehr als 50 Tbit/s.

Ein leistungsfähiges, weltweit verteiltes CDN kann die Server-Antwortzeit deutlich reduzieren. Aber seien Sie sich bewusst, dass dies nur hilft, wenn Ihre Clients tatsächlich weit vom Server entfernt wohnen. Wenn dies nicht der Fall ist und die Antwortzeit des Servers zu wünschen übriglässt, liegt das Problem woanders, und ein CDN wird die Situation nicht retten.

3. Die Belastung des Servers reduzieren

Um die Belastung zu reduzieren, können Sie als erstes versuchen, die Anzahl der Anfragen zu verringern.

Wenn eine Website geladen wird, stellt der Browser Anfragen für jedes Element der Website. Wenn wir also die Anzahl dieser Elemente reduzieren, reduzieren wir die Anzahl der Anfragen.

Um dies zu tun, hat sich das Aussehen der Webseite nicht geändert, Sie können Folgendes tun:

• Verwenden Sie CSS-Sprites — kombinierte Bilder, die mehrere kleine Bilder enthalten. In der Regel werden in einem Sprite Hintergrundbilder, Oberflächenelemente (z.B. Icons, Schaltflächen) und Bilder kombiniert, welche die gleiche Farbpalette haben.

• Verwenden Sie Inline-Bilder — also Bilder, die das Datagramm verwenden: URL (das Bild ist in der HTML-Datei selbst enthalten).
• Kombinieren Sie mehrere Dateien zu einer einzigen: z.B. mehrere CSS-Dateien oder JS-Dateien.

CSS-Sprites können in einigen Fällen sogar die Größe von Bildern reduzieren und das Laden von Inhalten beschleunigen. Inline-Bilder erhöhen jedoch die Größe der HTML-Datei. Auch kombinierte Dateien sind groß. Dies ist also ein zweischneidiges Schwert: Sie reduzieren die Anzahl der Anfragen und die Antwortzeit des Servers, aber Sie machen auch den Inhalt schwerer.

Wenn Sie viele schwere Dateien haben, wird das Zusammenführen die Last verringern, aber es wird die Ressource nicht wesentlich beschleunigen.

Eine andere, effektivere Möglichkeit, die Last auf Ihrem Server zu reduzieren, ist die Aktivierung von Origin-Shielding. Dies ist ein zusätzlicher vorgespeicherter Server, der sich zwischen den Origin- und Präsenzpunkten befindet.

Die Hauptfunktion von Shielding ist es, Ihren Server vor zu vielen Anfragen zu schützen. Alle Anfragen von CDN-Servern kommen zuerst zum Shielding und gehen erst dann zur Origin. Es stellt sich heraus, dass dieser nur mit einem Pre-Server kommuniziert, und nicht mit dem gesamten Netzwerk.

Die Anzahl der Anfragen wird reduziert, sie werden schneller verarbeitet, und die Antwortzeit des Servers wird verringert.

Source Shielding wird von vielen fortschrittlichen CDN-Providern angeboten. Gcore CDN hat es auch.

4. Die Domain-Namen auf den DNS-Servern platzieren, die den Clients am nächsten sind

Um eine Anfrage an den Server zu senden, auf dem sich Ihre Ressource befindet, muss der Browser zunächst dessen IP-Adresse ermitteln. Auf DNS-Servern werden Informationen über Domain-Namen und die zugehörigen IP-Adressen gespeichert.

Es stellt sich heraus, dass der Browser, bevor er eine Anfrage an einen Server sendet, zunächst eine Anfrage an einen DNS-Server sendet, um die benötigte IP herauszufinden. Wie das alles funktioniert, können Sie in unserem Artikel „DNS-Server“ nachlesen: „Was ist es und wie funktioniert es?“.

Je weiter der DNS-Server, der Ihre Domain-Namen hostet, von Ihren Benutzern und deren IP entfernt ist, desto länger dauert die Anfrage. Und folglich wird die Antwortzeit des Servers länger.

Wie ist hier am besten vorzugehen? Platzieren Sie Ihre Domain-Namen auf den DNS-Servern so nah wie möglich bei Ihren Kunden. Und wählen Sie ein zuverlässiges DNS-Hosting mit mehreren Standorten und Lastausgleichsmöglichkeiten.

5. Den Server wechseln

Wenn Sie alles versucht haben und die Antwortzeit des Servers immer noch zu wünschen übrig lässt, könnte es am Server selbst liegen. Der Server selbst ist möglicherweise nicht in der Lage, die Last zu bewältigen, und Sie benötigen mehr Rechenleistung.

Berechnen Sie, wie viel Festplattenspeicher und RAM für den normalen Betrieb Ihrer Ressource erforderlich ist und ob der Server diese Parameter erfüllt.

Wenn nicht, wechseln Sie Ihren Tarif für Hosting auf ein leistungsfähigeres oder wechseln Sie zu einem anderen Anbieter.

Und wenn Ihr Projekt zu einem wirklich großen Ausmaß angewachsen ist, reichen die Ressourcen des konventionellen Hostings vielleicht nicht mehr aus und es ist an der Zeit, in die Cloud zu migrieren. Die Unterschiede zwischen diesen beiden Diensten können Sie in unserem Artikel „Cloud oder Hosting: Was sollten Sie wählen?“.

Wie kann ich die Download-Geschwindigkeit meiner Inhalte erhöhen?

Je geringer das Gewicht der Elemente Ihrer Anwendung ist, desto schneller wird sie geladen. Um eine schnellere Ressource zu erreichen, müssen Sie die Größe aller Dateien, aus denen sie besteht, so weit wie möglich reduzieren.

Aber bei dieser Verkleinerung darf die Qualität nicht stark beeinträchtigt werden.

Um schnellere Downloads bei gleichbleibend hoher Qualität der Inhalte zu erreichen, werden fortschrittliche Kompressionsalgorithmen wie Gzip, Brotli und WebP verwendet.

Dies sind verlustfreie Komprimierungsalgorithmen. Sie reduzieren die Größe von Elementen erheblich, ohne ihr Aussehen in irgendeiner Weise zu verändern. Die Algorithmen können Dateien „im Fluge“ komprimieren, d.h. direkt im Prozess der Freigabe von Inhalten für Benutzer.

Gzip kann nur Textelemente komprimieren. Der Algorithmus findet identische Zeilen in der Datei und führt sie zusammen. Dadurch wird die Webseite um 60–70% verkleinert.

Brotli arbeitet mit beliebigen Inhalten. Es verwendet ein Wörterbuch, das bereits in den Browsern der Benutzer eingebaut ist. Dieses Wörterbuch speichert fast 100.000 Phrasen und Fragmente, die am häufigsten im Internet vorkommen. Der Algorithmus berechnet die neuen Fragmente in den Dateien und gibt nur diese weiter, alles andere wird durch Elemente aus dem Wörterbuch ersetzt.

Diese Technologie komprimiert Inhalte 20–25% effizienter als Gzip.

WebP ist ein Algorithmus zur Komprimierung von Bildern. Es wird jetzt als effektives Analogon von PNG und JPEG verwendet. WebP komprimiert verlustfreie Bilder 26% besser als PNG und 25–34% effizienter als JPEG.

Die Komprimierung wird in zwei Schritten durchgeführt:

1. Der Algorithmus versucht, den Blockinhalt aus den bereits dekodierten Blöcken vorherzusagen.
2. Es codiert und korrigiert Vorhersagefehler.

Alle drei Algorithmen werden von allen gängigen Browsern unterstützt. Ihre Verwendung ist eine gute Möglichkeit, die Ladezeit zu reduzieren.

Gcore CDN unterstützt nicht nur diese Algorithmen, sondern komprimiert auch Dateien. Gzip läuft auf Servern, während Brotli auf der Quelldatei läuft. Das bedeutet, dass Sie die Komprimierung nicht konfigurieren und den Code auf Ihrer Webseite schreiben müssen. Sie können Ihre Quellen hochladen, und die Inhalte werden bei der Auslieferung automatisch komprimiert.

Wie optimiert man das Rendering der Webseite?

1. Platzieren Sie Javascript-Dateien am Ende der Webseite. Wir haben bereits erwähnt, dass beim Laden einer Webseite die wichtigsten Elemente zuerst geladen werden sollten. Nun, JS-Dateien sind keine wichtigen Elemente.

Der Benutzer soll zuerst den Inhalt der Webseite sehen, bevor diese vollständig geladen ist. Und jР В°vascript-Dateien können eine ganze Menge wiegen. Stellen Sie also am besten sicher, dass sie zuletzt geladen werden.

2. Blenden Sie Elemente aus, die für die mobile Version der Webseite nicht benötigt werden. Viele Web-Ressourcen werden mittlerweile von Benutzern auf Smartphones aufgerufen. Mobile Geräte sind schwächer als Desktop-PCs. Und wenn dann noch ein instabiler mobiler Internetzugang hinzukommt, können die Ladezeiten sehr lang werden.

Um Benutzer nicht warten zu lassen, optimieren Sie die mobile Version Ihrer Website so weit wie möglich und entfernen Sie alles Unnötige, das sie verlangsamen könnte.

Schussfolgerungen

1. Mehr als 50% der Benutzer schließen eine Webseite, wenn sie länger als 3 Sekunden zum Laden braucht, und Suchmaschinen bevorzugen schnelle Websites in ihren Rankings. Daher ist es sehr wichtig, dass Ihre Web-Ressource schnell läuft.
2. Die Geschwindigkeit der Leistung hängt von der Antwortzeit des Servers, der Ladegeschwindigkeit des Inhalts, dem Rendering der Webseite und anderen Faktoren ab.
3. Um die Server-Antwortzeit zu verringern, können Sie Ihre Datenbanken optimieren, die Anzahl der Abfragen reduzieren, Domainnamen auf DNS-Servern in der Nähe Ihrer Clients platzieren und CDNs anbinden. Wenn alle diese Maßnahmen nicht helfen, ist Ihr Server möglicherweise nicht in der Lage, die Last zu bewältigen, und Sie müssen seine Rechenleistung erhöhen.
4. Um Inhalte schneller laden zu lassen, müssen Sie die Dateigrößen so weit wie möglich reduzieren. Brotli, Gzip und WebP sind großartige Tools dafür.
5. Um die Rendering-Geschwindigkeit zu erhöhen, platzieren Sie JS-Dateien am Ende der Webseite und blenden Sie unnötige mobile Elemente aus.
6. CDN wirkt sich auf die Beschleunigung der Website und die Fehlertoleranz aus. Dies ist eine großartige Möglichkeit, Ihre Ressourcen zu optimieren, insbesondere wenn das Netzwerk praktische Funktionen unterstützt: wie z.B. Origin-Shielding und Brotli-, Gzip- und WebP-Komprimierung. Ein solches CDN reduziert auch die Serverlast und hilft bei der Optimierung von Inhalten.
7. Über all diese Funktionen verfügt Gcore CDN. Es verfügt über 80 Standorte weltweit, mehr als 5.000 Peering-Partner und eine durchschnittliche Antwortzeit von unter 30 ms.

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