Быстродействие и отказоустойчивость

Выбор правильного формата изображения — ключевой аспект оптимизации веб‑страниц. От него зависят скорость загрузки, качество контента и пользовательский опыт. Рассмотрим популярные форматы, поддерживаемые современными браузерами, их особенности и сферы применения.

Простыми словами объясним эти подходы к масштабированию систем хранения данных. На понятном примере и без использования сложной терминологии.

Теоремы CAP и PACELC объясняют ограничения, возникающие в распределённых системах, и позволяют проектировать решения, обеспечивающие правильный баланс между доступностью, согласованностью и быстродействием.

Core Web Vitals — это набор метрик, которые измеряют реальный пользовательский опыт через оценку производительности, интерактивности и визуальной стабильности страниц сайтов.

Под быстродействием веб‑приложений понимается метрика, отражающая средний временной интервал от запроса пользователя до готовности страницы к взаимодействию в браузере. Быстродействие зависит от серверного оборудования и настройки серверного ПО, а также от качества реализации бэкенд- и фронтенд-частей сайта. Воспринимаемая пользователями скорость работы — это всегда сумма скоростей работы серверного оборудования, бэкенда и фронтенда. В каждом из этих направлений есть набор хороших практик и оптимизаций, которые позволяют улучшить быстродействие.

СУБД — это очень часто «узкое место» в производительности веб‑приложений. В момент, когда сервер баз данных не может справится с нагрузками, производится масштабирование. В современных высоконагруженных системах эффективное управление данными невозможно без использования методов масштабирования и обеспечения отказоустойчивости. Репликация, партиционирование и шардирование — ключевые подходы, которые позволяют распределять данные, повышать производительность и гарантировать доступность. Разберем каждый из них подробно.

JPEG и PNG — это два основных формата для изображений, которые используются на сайтах. В некоторых случаях лучше использовать JPEG, а в некоторых — PNG. Неверный выбор формата обычно приводит к кратному возрастанию размера изображения и, следовательно, к долгой загрузке изображений на медленном интернет-канале (мобильный интернет, например).

Причин для сбоев в работе веб‑приложений немало — это и выход из строя серверного оборудования, и сбои программного обеспечения, и аварии на уровне дата‑центров. При этом, действительно серьёзные проекты должны работать без перебоев даже в случае отказа отдельных подсистем. Практически всех рисков можно избежать или минимизировать их последствия при помощи грамотного проектирования как серверной инфраструктуры, так и архитектуры приложения.

Кеширование статических ресурсов (картинок, скриптов, стилей) и неизменяющихся страниц на стороне браузера может сэкономить время загрузки страниц, если пользователь посещает сайт многократно или при посещении просматривает несколько страниц, которые используют одинаковые ресурсы.

Бывает так, что некоторое содержание страницы нужно не всем или не всегда, но на генерацию этого материала или для его передачи тратится много ресурсов. В этом случае имеет смысл сделать загрузку «ленивой», то есть не генерировать и не загружать в браузер информацию до тех пор, пока она не понадобится.

Увеличить отзывчивость интерфейса и снизить нагрузку на сервер можно при помощи Ajax‑навигации: если не перезагружать страницу целиком, а обновлять только содержание или отдельные фрагменты, то скорость работы сайта или приложения существенно возрастёт.

Memcached — это хранилище «ключ =>значение», использование которого очень эффективно для ускорения работы сайта или веб‑приложения.

Sphinx и ElasticSearch — это поисковые «движки», которые обеспечивают более быстрый поиск и фильтрацию по сравнению с реляционными базами данных, а также обеспечивают возможность использования многих полезных функций поиска, например, учитывают морфологию языка, осуществляют фасеточный поиск, работают со стоп‑словами, обеспечивают выборочную индексацию и позволяют производить настройку формулы определения релевантности документов.

Redis — сетевое журналируемое хранилище данных типа «ключ — значение», которое обрабатывает данные в оперативной памяти и обладает механизмами снимков и журналирования для обеспечения постоянного хранения. Хранилище поддерживает работу с пятью типами данных: со строками, списками, хешами, обычными и сортируемыми множествами.

nginx — это простой, быстрый и надёжный сервер. Применение nginx очень эффективно для отдачи статического контента и в качестве прокси‑сервера перед динамическими сайтами.

Если простым языком, то серверное кеширование — это ряд технологий, которые позволяют «запоминать» один раз полученные или созданные данные, а затем многократно использовать их повторно, что способствует увеличению скорости отклика и снижает нагрузку на серверное оборудование.

Использование AJAX может как ускорить загрузку сайта, так и сделать интерфейс более отзывчивым. Представленный список рекомендаций поможет этого добиться.

Время загрузки и отрисовки сайта в браузере можно заметно снизить, если воспользоваться следующими советами.

Сайт может загружаться и отображаться быстрее, если выполнить следующие рекомендации по оптимизации HTML‑разметки, а без этого скорость загрузки и отрисовки будет ниже.

Сайт может работать быстрее, если выполнены следующие рекомендации по оптимизации JS‑кода. Если же этого не сделать, то сайт будет недостаточно быстро отображаться на стороне клиента.