Wird das Web mit der Zeit langsamer?





In einer kürzlich in den Hacker News veröffentlichten Geschichte wurde argumentiert, dass sich die Geschwindigkeit von Webseiten nicht verbessert, selbst wenn die Internetgeschwindigkeit steigt.



In meinem Artikel werde ich erklären, warum eine solche Schlussfolgerung nicht aus den ursprünglichen Daten gezogen werden kann.



Wir werden uns auch die Änderungen ansehen, die in den letzten zehn Jahren an Geräten und im Internet vorgenommen wurden, und wie sich diese Messungen auf die Webgeschwindigkeit ausgewirkt haben.





Interpretieren von HTTP-Archivdaten



Diese Grafik aus einem Artikel der Nielsen Norman Group macht uns klar, dass die Erhöhung der Bandbreite des Mobilfunknetzes nicht zu kürzeren Ladezeiten für Seiten geführt hat.





Die vom HTTP-Archiv verwendete Verbindungsgeschwindigkeit hat sich in dieser Zeit jedoch nicht erhöht.



Stattdessen fiel es 2013 aus und wechselte von WiFi zu einer emulierten 3G-Verbindung .





Seit 2013 ist die onLoad-Metrik um 55% von 12,7 Sekunden auf 19,7 Sekunden gestiegen. Wenn Sie 2013 ein Telefon gekauft haben und seitdem über 3G eine Verbindung zum Internet hergestellt haben, ist das Internet für Sie langsamer geworden.



Bevor ich darüber spreche, wie sich Geräte und das Web in den letzten zehn Jahren verändert haben, finden Sie hier einige Hinweise zur Interpretation dieser Daten.



Warum auf onLoad schauen?



Das Ereignis wird loadvon der Seite ausgelöst, wenn alle Ressourcen der Seite, wie z. B. Skripte und Bilder, heruntergeladen wurden.



Wenn der Seitenkopf schnell gerendert wird, die Seite aber auch 20 weitere Bilder unten lädt, teilt uns die onLoad-Metrik mit, dass die Seite langsam ist.



Eine andere Seite rendert möglicherweise zunächst nichts Nützliches, sondern lädt erst nach dem Ereignis onLoad zusätzliche Ressourcen und rendert den Inhalt bereits stark. Eine solche Seite wird jedoch schnell angezeigt.



Daher ist onLoad nicht sehr gut geeignet, um zu messen, ob ein Benutzer eine Seite als schnell wahrnimmt.



Warum sollte man sich diese Metrik ansehen? Weil es schon lange verwendet wird und das HTTP-Archiv es seit 2010 verfolgt. Neuere Metriken wieFirst Contentful Paint oder Time to Interactive wurde erst 2017 zum HTTP-Archiv hinzugefügt.



Sollten wir erwarten, dass eine Erhöhung der Bandbreite zu schnelleren Seitenladevorgängen führt?



Durch Erhöhen der Bandbreite wird das Laden von Seiten nur beschleunigt, wenn die Bandbreite irgendwann ein Engpass ist. Es hilft nicht, wenn Sie eine Gigabit-Verbindung haben und die Signalübertragungszeit in beide Richtungen über das Netzwerk eine Sekunde beträgt.



Die emulierte HTTP Archive 3G-Verbindung mit 1,6 Mbit / s ist jedoch sehr langsam. Sie sollten daher mit einer erheblichen Geschwindigkeitssteigerung rechnen, wenn Sie Ihre Bandbreite erhöhen. Die durchschnittliche Website lädt im Jahr 2020 1,7 MB Daten herunter, was bedeutet, dass das Herunterladen mit einer Verbindungsgeschwindigkeit für das HTTP-Archiv mindestens 9 Sekunden dauert.



Andere Feinheiten des HTTP-Archivs



In diesem Artikel werde ich viel über die „durchschnittliche Website“ sprechen. Es ist erwähnenswert, dass das HTTP-Archiv nur Daten auf Masterseiten sammelt, nicht auf Seiten, die tiefer in der Hierarchie der Site liegen. Außerdem ist im Laufe der Zeit der Bestand an getesteten Domänen gewachsen.



Die Tests wurden nicht immer auf demselben Gerät durchgeführt. Ursprünglich wurde ein physisches iPhone 4 verwendet, und heute werden Tests auf einem emulierten Android-Gerät durchgeführt.



In diesem Artikel betrachten wir mittlere Metrikwerte. Wenn die meisten Websites schnell sind, aber eine von fünf Websites das Telefon 20 Sekunden lang verlangsamt, können wir diese Metrik nicht verbessern.



Geschwindigkeit auf Desktops



In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Geschwindigkeit auf US-Mobilgeräten. Wenn Sie sich jedoch die Desktop-Daten aus dem Originalartikel ansehen, ist es erwähnenswert, dass 2013 der Testdurchsatz gestiegen und die Latenz verringert wurde.





Wie haben sich Mobilfunknetze und Geräte in den letzten zehn Jahren verändert?



Schauen wir uns vier Faktoren an:



  • Netzwerk Bandbreite
  • Netzwerkverzögerung
  • Prozessorgeschwindigkeiten
  • Browsergeschwindigkeit


US mobile Bandbreite



Diese Grafik zeigt die durchschnittliche Bandbreite des US-Mobilfunknetzes über die Jahre, basierend auf verschiedenen Quellen. Es hat sich von 1 Mbit / s auf etwa 30 Mbit / s erhöht.





(Ich habe diese Daten nicht sehr sorgfältig gesammelt. Ich habe beispielsweise nicht immer herausgefunden, ob das Datum der Datenerfassung mit dem Datum der Veröffentlichung übereinstimmt. Meine Quellen finden Sie hier .)



Latenz in US-Mobilfunknetzen



Die Daten für diesen Parameter waren schwerer zu finden, aber die Ergebnisse zeigen, dass die Latenz von etwa 200 ms (2011) auf 50 ms (2020) gesunken ist.





Geschwindigkeit des mobilen Prozessors



Ich konnte keine Daten zu durchschnittlichen US-Mobilgeschwindigkeiten finden. Doch Alex Russell und Surma veröffentlichten Zeitplan Bewertung Geekbench 4 zusammen mit der Veröffentlichung von verschiedenen Telefonen seit Jahren.



Selbst preisgünstige Telefone sind viermal schneller und iPhones 20-mal leistungsstärker.





Wie haben sich die Browser verändert?



In den letzten zehn Jahren wurde viel Arbeit geleistet, um die Browser zu verbessern. JavaScript ist zu einem noch wichtigeren Bestandteil des Webs geworden, daher konzentrieren sich viele Verbesserungen auf diesen Bereich.



Basierend auf dieser Grafik aus dem V8-Blog wurde der CPU-Verbrauch pro Seite viermal gesenkt.





Vernetzung



Die Arbeit der Browser mit dem Netzwerk hat sich ebenfalls verbessert. Beispielsweise werden seit der Einführung von HTTP / 2 im Jahr 2015 64% der Anforderungen über HTTP / 2 verarbeitet.





Wie haben sich Websites verändert?



Schauen wir uns die Daten aus dem HTTP-Archiv an, um zu verstehen, wie sich Websites geändert haben.



Seitengewicht



Das Gewicht mobiler Seiten stieg zwischen 2013 und 2020 um 337%. Dies ist hauptsächlich auf die Zunahme der Anzahl der Bilder und des JavaScript-Codes zurückzuführen.



Das Volumen anderer Ressourcen hat ebenfalls stark zugenommen - ich vermute, dass es sich hauptsächlich um Video handelt.





Die Grafik beginnt 2013, da das HTTP-Archiv im Oktober 2012 die Messmethode geändert hat. Zuvor wurde das Seitengewicht unterschätzt, da der Test nach dem Auslösen des Seitenladeereignisses gestoppt wurde, auch wenn danach andere Daten geladen wurden.



JavaScript-Laufzeit



Wenn die Seiten trotz der Beschleunigung von Mobilfunknetzen langsamer werden, ist JavaScript der wahrscheinlichste Schuldige. Leider hat das HTTP-Archiv erst Ende 2017 mit der Erfassung dieser Daten begonnen und scheint seitdem stabil zu sein.





Der Rückgang Mitte 2018 ist wahrscheinlich auf eine Änderung des Korpus der getesteten URLs zurückzuführen.



Beachten Sie, dass die absolute Dauer der Aufführung (0,5 s) kürzer ist als bei Instrumenten wie Lighthouse. Solche Tools verlangsamen normalerweise die JavaScript-Ausführung, um ein mobiles Gerät zu emulieren. In den HTTP-Archivtests war dieses System jedoch defekt . Obwohl diese Zahl für Telefone mit mittlerer Reichweite realistisch sein mag, wird allgemein angenommen, dass Budget-Telefone etwa viermal langsamer sind.



Beantwortung der Frage, ob das Web langsamer geworden ist



Ist das Web langsamer geworden? Im Allgemeinen hängt dies von Ihrem Gerät, der Netzwerkverbindung und den am häufigsten besuchten Websites ab.



Wir müssten reale Geschwindigkeitsdaten messen, um eine Verteilung zu erhalten, die zeigt, wie sich die Wahrnehmung des Webs durch verschiedene Benutzer im Laufe der Zeit ändert. Darüber hinaus bleibt die Frage, ob die Erfahrung von jemandem, der täglich Tausende von Seiten öffnet, genauso gezählt wird wie die Erfahrung von jemandem, der Facebook nur einmal pro Woche besucht.



Ich habe keine detaillierten Daten für einzelne Benutzer, aber wir können dieses Problem aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten:



  1. Echte Benutzerdaten aus Chrome UX Report (CrUX)
  2. Naive Modellierung basierend auf Website- und Geräteänderungen


Ich habe auch versucht, alte Versionen von Seiten von archive.org herunterzuladen und mit Lighthouse zu testen, aber ich konnte innerhalb eines angemessenen Zeitraums keine aussagekräftigen Daten erhalten. Beispielsweise fehlen manchmal Bilder im Seitenarchiv.



Daten aus dem Chrome User Experience Report



Die große Einschränkung von CrUX-Daten besteht darin, dass sie erst Ende 2017 erfasst wurden. Aber wir können sie immer noch verwenden, um festzustellen, ob das Web in den letzten zweieinhalb Jahren langsamer geworden ist.



Beachten Sie, dass CrUX im Gegensatz zum HTTP-Archiv die gesamte Domäne und nicht nur die Hauptseiten untersucht.



Wir betrachten das 75. Perzentil als Daten, was bedeutet, dass für 75% der Benutzer Seiten mit dieser Geschwindigkeit oder schneller geladen werden.



(Ich nehme den Durchschnitt und nicht den Median über mehrere Websites hinweg, was nicht ganz korrekt ist.)



Ladezeiten in den USA



CrUX-Daten für die USA zeigen keine Verschlechterung der Seitengeschwindigkeit.



Die onLoad-Metrik zeigt eine leichte Verbesserung, wahrscheinlich aufgrund einer Erhöhung des Durchsatzes. Oder nach dem ersten Laden der Seite wird jetzt mehr Aktion ausgeführt.





Die Farbmetriken scheinen ziemlich stabil zu sein. Die größte inhaltliche Farbe (Ladezeit des Hauptinhalts) ist eine neue Metrik, die erst seit Mitte 2019 erfasst wurde.



Der Rest der Welt



Der Abwärtstrend bei der onLoad-Metrik in den USA stimmt mit den globalen Daten überein. Es gibt jedoch erhebliche Unterschiede bei den Ladezeiten von Seiten zwischen den Ländern. Beispielsweise sind die Ladezeiten in Indien fast doppelt so hoch wie in Südkorea.





Wir können CrUX-Daten verwenden, um die HTTP-Archivdaten besser zu verstehen. Im Januar 2020 meldete das HTTP-Archiv eine mittlere Ladezeit (50. Perzentil) basierend auf synthetischen Daten von 18,7 Sekunden.



Im Gegensatz dazu schätzt CrUX die Ladezeiten auf nur 5,8 Sekunden, was dem 75. Perzentil entspricht.



(Beachten Sie, dass die globalen Werte (Global) einfach als Durchschnitt genommen und nicht nach Bevölkerung gewichtet werden.)



Modellieren der Ladezeiten von Seiten



Wir können ein theoretisches Modell erstellen, wie sich Änderungen an Geräten, Netzwerken und Websites auf die Gesamtgeschwindigkeit auswirken.



Das Modell wird nicht perfekt sein, aber hoffentlich gibt es uns einen Einblick.



Downloadzeit der theoretischen Seite



Das Seitengewicht nahm mit der Zeit zu, aber auch die Bandbreite. Die Umlaufzeit des Signals nahm ebenfalls ab.



Das Herunterladen einer Datei von der Größe der mittleren mobilen Website im Jahr 2013 würde 1,7 Sekunden dauern. Wenn sich unsere Verbindungsgeschwindigkeit seitdem nicht geändert hat, würde es heute 4,4 Sekunden dauern. Bei der heutigen durchschnittlichen Verbindungsgeschwindigkeit dauert es jedoch nur 0,9 Sekunden.





In der Praxis besteht eine Website nicht aus einer einzelnen Anforderung, aber andere Faktoren wie Verarbeitungsgeschwindigkeit und Serverlatenz wirken sich auf die Seitenladegeschwindigkeit aus. Die OnLoad-Zeit gemäß HTTP-Archiv ist 2-3 mal höher als diese Untergrenze.



Wir können dies jedoch weiterhin als Indikator dafür verwenden, dass eine geringere Latenz und eine höhere Bandbreite im Allgemeinen dazu beigetragen haben, dass Websites schneller geladen werden.



(Ich beginne ab 2013, nicht ab 2011, da die Seitengewichtsmetrik für das HTTP-Archiv erst ab diesem Zeitpunkt konsistent gemessen wurde.)



Zentralprozessor



Ich verstehe nicht ganz, wie ich mich diesem Parameter nähern soll, aber ich werde einige Annahmen treffen.



Eine Person, die 2013 ein Galaxy S4 verwendet hat und jetzt ein Galaxy S10 verwendet, hat die fünffache Rechenleistung des Prozessors. Nehmen wir an, dass Browser seitdem viermal effizienter geworden sind. Wenn wir diese beiden Zahlen direkt multiplizieren, erhalten wir eine 20-fache Verbesserung.



Seit 2013 hat sich das Gewicht von JavaScript auf einer Seite um das 3,7-fache von 107 KB auf 392 KB erhöht. Minimierung und Komprimierung haben sich seitdem wahrscheinlich verbessert, sodass dieselbe Menge an JavaScript-Code jetzt in weniger Bytes passt. Runden wir diesen Faktor auf sechs auf. Stellen Sie sich vor, das Gewicht von JavaScript auf einer Seite ist proportional zur Ausführungszeit von JavaScript.



Infolgedessen werden wir immer noch eine 3,3-fache Geschwindigkeitssteigerung erhalten.



Fazit



Websites führen heute mehr Code aus und sind um ein Vielfaches größer als Websites vor zehn Jahren. Ich glaube jedoch nicht, dass das mobile Web für die Benutzer insgesamt langsamer geworden ist.



Gleichzeitig nutzen jetzt viel mehr Menschen das mobile Web . Dies verschlechtert die insgesamt wahrgenommene Webgeschwindigkeit.





Die Rechenleistung mobiler Geräte holt die Leistung von Desktop-Geräten ein, ebenso wie die Bandbreite von Netzwerken. Gleichzeitig erscheinen neue, billigere Geräte auf Budgetebene.



Diese Daten können aus zwei Blickwinkeln betrachtet werden. Einerseits wird das Web allmählich schneller. Andererseits stellen Fortschritte bei Netzwerken und Geräten eine verpasste Chance für größere Produktivitätssteigerungen dar.






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