Optimoi Time to First Byte -mittarin yhteysajan (TCP + TLS) osakomponentti

Optimoi Time to First Byte -mittarin yhteysajan (TCP + TLS) osakomponentti

Time to First Byte (TTFB) voidaan jakaa seuraaviin osakomponentteihin:

• Waiting + Redirect (eli odotusaika)
  
• Worker + Cache (eli välimuistiaika)
• DNS (eli DNS-aika)
• Connection  (eli yhteysaika)
• Request (eli pyyntöaika)

Haluatko optimoida Time to First Byte -mittarin? Tämä artikkeli tarjoaa syvällisen analyysin Time to First Byte -mittarin DNS-ajan osuudesta. Jos haluat ymmärtää tai korjata Time to First Byte -mittarin etkä tiedä mitä odotusaika tarkoittaa, lue ensin mikä on Time to First Byte ja tunnista ja korjaa Time to First Byte -ongelmat ennen kuin aloitat tämän artikkelin

Time to First Byte -mittarin yhteysaika koostuu ajasta, jonka selain käyttää yhteyden muodostamiseen verkkopalvelimeen. Tämän yhteyden jälkeen selain ja palvelin lisäävät yleensä salauskerroksen (TLS). Näiden kahden yhteyden neuvotteluprosessi vie hieman aikaa, ja tämä aika lisätään Time to First Byte -arvoon.

Yhteysprosessi yksityiskohtaisesti

Transmission Control Protocol (TCP) vastaa luotettavan yhteyden muodostamisesta asiakkaan (selaimen) ja palvelimen välille. Tämä prosessi sisältää kolmivaiheisen kättelyn:

• SYN (Synchronize) -paketti: Asiakas lähettää SYN-paketin palvelimelle yhteyden aloittamiseksi ja synkronoinnin pyytämiseksi.
• SYN-ACK (Synchronize-Acknowledge) -paketti: Palvelin vastaa SYN-ACK-paketilla, kuittaa SYN-paketin vastaanoton ja suostuu muodostamaan yhteyden.
• ACK (Acknowledge) -paketti: Asiakas lähettää ACK-paketin takaisin palvelimelle vahvistaen SYN-ACK-paketin vastaanoton. Tässä vaiheessa TCP-yhteys on muodostettu, mikä mahdollistaa tiedon luotettavan siirron asiakkaan ja palvelimen välillä.

TCP varmistaa, että data lähetetään ja vastaanotetaan oikeassa järjestyksessä, lähettää kadonneet paketit uudelleen ja hallitsee vuonohjausta verkon kapasiteetin mukaisesti.

Kun TCP-yhteys on muodostettu, Transport Layer Security (TLS) -protokollaa käytetään yhteyden suojaamiseen. TLS-kättely sisältää useita vaiheita palvelimen todentamiseksi ja turvallisen viestintäkanavan muodostamiseksi:

• ClientHello: Asiakas lähettää "ClientHello"-viestin palvelimelle ilmoittaen tuetut TLS-versiot, salausalgoritmit ja satunnaisluvun (Client Random).
• ServerHello: Palvelin vastaa "ServerHello"-viestillä, valitsee TLS-version ja salausalgoritmit asiakkaan listalta sekä toimittaa digitaalisen sertifikaattinsa ja satunnaisluvun (Server Random).
• Sertifikaatti ja avaintenvaihto: Palvelin lähettää digitaalisen sertifikaattinsa asiakkaalle todennusta varten. Asiakas tarkistaa sertifikaatin luotettuja sertifikaattiviranomaisia vastaan.
• Premaster Secret: Asiakas luo premaster secret -arvon, salaa sen palvelimen julkisella avaimella (sertifikaatista) ja lähettää sen palvelimelle.
• Istuntoavaimen luonti: Sekä asiakas että palvelin käyttävät premaster secret -arvoa yhdessä Client Random- ja Server Random -arvojen kanssa luodakseen jaetun istuntoavaimen symmetristä salausta varten.
• Valmistumisviestit: Asiakas ja palvelin vaihtavat istuntoavaimella salattuja viestejä varmistaakseen, että kättely onnistui ja että molemmilla osapuolilla on oikea istuntoavain.

Kun TLS-kättely on valmis, asiakas ja palvelin ovat muodostaneet turvallisen, salatun yhteyden. Tämä varmistaa, että kaikki vaihdettu data on suojattu kolmansien osapuolien salakuuntelulta ja manipuloinnilta.

HTTP/3 nopeuttaa TLS-yhteyksiä integroitumalla QUIC-protokollaan, joka vähentää turvallisen yhteyden muodostamiseen tarvittavien edestakaisten matkojen määrää yhdistämällä kättelyprosessit yhdeksi ja tukee 0-RTT-jatkamista nopeampia uudelleenyhteyksiä varten. Lisäksi QUIC:n UDP:n käyttö eliminoi head-of-line-eston ja parantaa ruuhkanhallintaa, mikä johtaa tehokkaampaan tiedonsiirtoon ja nopeampaan sivujen latautumiseen.

• HTTP/3 - tuo QUIC-protokollan UDP:n yli TCP:n sijaan, mahdollistaen nopeamman ja tehokkaamman tiedonsiirron
  
• TLS 1.3 Lisää turvallisuutta ja vähentää kättelyn edestakaisia matkoja sekä on vaatimus 0-RTT-yhteyden jatkamiselle. 
• 0-RTT Connection Resumption - TLS 1.3 -ominaisuus, joka mahdollistaa palaavien asiakkaiden lähettää salattua dataa välittömästi uudelleenyhdistämisen yhteydessä käyttämällä uudelleen aiemmin vaihdettuja tietoja.
  
• TCP Fast Open. Mahdollistaa datan lähettämisen alkuperäisessä SYN-paketissa, vähentäen TCP-kättelyn edestakaiseen matkaan kuluvaa aikaa.
• TLS false start - Mahdollistaa datan varhaisen lähettämisen ennen kuin TLS-kättely on valmis.
  
• OCSP Stapling -  Nopeuttaa sertifikaatin vahvistamista poistamalla asiakkaan tarpeen ottaa yhteyttä sertifikaattiviranomaiseen suoraan

Time to Fist Byte -VINKKI: CDN ei ainoastaan tarjoa lyhyempiä edestakaisten matkojen aikoja. CDN:n hyödyntäminen parantaa usein välittömästi TCP- ja TLS-yhteysaikoja, koska premium CDN-palveluntarjoajat ovat määrittäneet nämä asetukset valmiiksi puolestasi!

Kuinka löytää hitaasta yhteysajasta johtuvat TTFB-ongelmat

Löytääksesi vaikutuksen, jonka todelliset käyttäjät kokevat uudelleenohjauksen vuoksi, sinun täytyy käyttää RUM-työkalua kuten CoreDash. Real user monitoring mahdollistaa Core Web Vitals -mittareiden seuraamisen yksityiskohtaisemmin ja ilman Googlen 28 päivän viivettä.

 CoreDashissa napsauta yksinkertaisesti 'Time to Fist Byte breakdown' -osiota visualisoidaksesi Time to First Byte -mittarin yhteysosuuden.