Cómo acelerar la web

Cuando una empresa crea un sitio web, una aplicación web o una tienda electrónica y el proyecto tiene éxito, es decir, la gente lo utiliza activamente, es sólo el principio. Con el tiempo, el sitio web empieza a ralentizarse. Y es en este momento cuando muchos se hacen la pregunta: "¿Cómo hago que la web sea más rápida?". Hay muchas formas de mejorar el rendimiento de la web. Pero rara vez basta con activar algo. En este artículo, describiré cuáles son las opciones para acelerar un sitio y cómo abordar sistemáticamente el problema de un sitio lento.

La mayoría de la gente espera que un experto venga y simplemente ajuste algo o active algo y de repente la aplicación web sea más rápida. Pero nunca lo es.
Sí un experto informático puede dar varios tipos, que pueden ser sencillos de aplicar en la práctica y algunos de los cuales tendrán un efecto suficientemente satisfactorio en la velocidad web. Sin embargo, incluso un informático experimentado tiene que hacer el análisis, para averiguar qué partes de la aplicación funcionan dentro de los valores normales y qué partes de la aplicación son problemáticas y, por lo tanto, hay que centrarse en esa parte concreta.

Solución personalizada vs solución existente vs servicio

Una vez que se quiere abordar la personalización de una aplicación para optimizar la velocidad de la aplicación web, tienes que darte cuenta de que no siempre tienes la capacidad de hacer personalizaciones o no siempre es prudente hacer personalizaciones

Servicio

Si estás utilizando un servicio, las oportunidades de mejorar la velocidad son mínimas. Porque con una aplicación de este tipo, en realidad un servicio, no tienes la capacidad de modificar el código fuente. Pero en lo que sí puedes influir es en no utilizar dicha aplicación de forma que degrade la velocidad. Por lo tanto, tienes que centrarte en no degradar inadvertidamente la velocidad durante la implementación.

Soluciones existentes

Por ejemplo, la solución opensource Wordpress para blog o Prestashop para eshop, son soluciones opensource prefabricadas que puede empezar a utilizar de inmediato. (Puede instalar la solución opensource usted mismo de forma gratuita o contratar a un experto informático para que se la instale y configure y le imparta formación por una tarifa). Existen soluciones opensource con muchas prestaciones, algunas de sus características, si las usas y tienes muchos datos, pueden afectar negativamente a tu velocidad. Del mismo modo, diversos módulos de terceros (extensiones) pueden afectar negativamente a la velocidad de dicha aplicación web.

Con estas soluciones abiertas, usted tiene la capacidad de editar el código de la aplicación y ejecutar la aplicación en su propio servidor con frecuencia y si es necesario, por lo que también tiene la capacidad de ajustar la configuración del servidor. Las soluciones de código abierto, por lo tanto, son software donde tienes grandes capacidades de optimización de velocidad. Sin embargo, tienes que tener cuidado de que tus personalizaciones se hagan de tal manera que no rompan otras funcionalidades y que sea una simple actualización de la aplicación. De lo contrario, usted puede fijarse para un montón de problemas en el largo plazo.

Cuando se trabaja con soluciones existentes, es importante tener en cuenta cómo sus cambios afectarán el rendimiento de la aplicación. En particular, céntrate en:

• funciones utilizadas
• extensiones/módulos seleccionados
• el efecto de tus modificaciones en la velocidad del sistema
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Además, en estos factores también influye mucho la cantidad de datos procesados en la aplicación.

Análisis

Para acelerar la web hay que saber qué es lo que va lento. Por lo tanto, lo primero que tienes que hacer es realizar un análisis de la velocidad de carga de tu sitio. Si más de una persona va a visitar su sitio, entonces haga un prueba de carga del sitio. Esto le dirá si el sitio funciona bajo carga y cuántos visitantes pueden utilizar su aplicación web al mismo tiempo.

Tendrás información concreta y números como salida:

• cuánto tarda el servidor en responder -en cargar el primer byte de la página
• cuánto tarda en mostrar la página al usuario
• si su aplicación web y el servidor están manejando bien la situación, cuando tiene muchos visitantes en el sitio
• exactamente cuántos visitantes pueden utilizar la aplicación web en un momento dado

Frontend vs backend

Frontend es lo que se ejecuta en el navegador del usuario y backend es lo que se ejecuta en el servidor. Así, la impresión general del usuario sobre la velocidad de una aplicación web se compone de estas dos partes.

Velocidad del backend

La velocidad backend que mides corresponde simplemente a la medida llamada TTFB (Time to First Byte). Si lo haces a través de la red, se le añade el efecto de la lentitud de la red.
TTFB (Time to First Byte) define el tiempo que transcurre desde que se envía una petición al servidor hasta que se recibe el primer byte de la respuesta. Este parámetro es crítico para la velocidad general de carga de la página, que tiene un impacto directo en la experiencia del usuario y, en consecuencia, en la optimización para motores de búsqueda (SEO). El TTFB es un indicador de rendimiento clave para sitios web y aplicaciones.

Velocidad del frontend

Debido a que las aplicaciones web actuales tienen una gran cantidad de características que se renderizan sólo después de que se cargan en el navegador del usuario, por lo que el tiempo, para que un usuario vea realmente una página puede ser significativamente más largo que el tiempo que se tarda en obtener una respuesta del servidor. Especialmente si hay otras consultas al servidor o incluso consultas a otras aplicaciones para mostrar la página.

En el caso del código de cálculo intensivo, el rendimiento del dispositivo del usuario (ordenador, teléfono) también influye. También se tarda mucho más en cargar datos de gran tamaño, por ejemplo imágenes, en una red lenta.

Una comprobación aproximada de la velocidad de la web desde la perspectiva del frontend la puede hacer un usuario normal de la siguiente manera, visualizando la aplicación web en un dispositivo antiguo y por tanto lento (ineficiente) (un teléfono u ordenador viejo o barato).

Maneras específicas de acelerar una aplicación web

El origen de dónde radica el problema de velocidad de la aplicación web puede variar. Es necesario comprobarlo y posiblemente optimizarlo:

• configuración del servidor web
• configuración de la base de datos
• Base de datos caché
• caché de la aplicación
• estructura mala de la base de datos
• consultas SQL creadas de forma óptima a la base de datos
• código de aplicación backend malo
• código backend malo - JavaScript
• lectura de grandes cantidades de datos
.

Estas áreas deben ser revisadas y optimizadas si hay problemas.

Configuración del servidor web

La configuración del servidor web juega un papel clave en la velocidad y el rendimiento general de una aplicación web. Algunos de los factores más importantes incluyen la configuración de la caché, la configuración de la compresión (por ejemplo, gzip o brotli), el enrutamiento adecuado de las peticiones y la elección del software de servidor apropiado, como Apache, Nginx o LiteSpeed. El rendimiento también se ve afectado por el número de peticiones procesadas simultáneamente, el tamaño de las respuestas, la latencia de la red y el uso de HTTP/2 o HTTP/3.

Un servidor mal configurado puede aumentar significativamente la capacidad de respuesta de la aplicación y arruinar la experiencia del usuario.

Configuración de la base de datos

La configuración de la base de datos tiene un gran impacto en la velocidad de una aplicación web, porque la mayoría de los sitios web dinámicos dependen en gran medida de ella.
El rendimiento también se ve afectado por la elección del sistema de base de datos, por ejemplo: MySQL/MariaDB, PostgreSQL, Microsoft SQL, Bases de datos NoSQL MongoDB, Redis.

Los factores clave incluyen la optimización de las consultas, la indexación adecuada de las tablas, la configuración de la caché (por ejemplo, caché de consultas o caché externa como Redis). Normalmente se puede aumentar el rendimiento aumentando los parámetros de configuración, pero ten cuidado para algunos parámetros no es el caso y también hay que tener en cuenta que tiene algunos límites de hardware principalmente RAM. Y tienes que encajar los datos en caché en RAM, de lo contrario la base de datos se ralentizará.

Base de datos en caché

El servidor de base de datos tiene su propia caché, por lo que puede almacenar automáticamente en caché las consultas que se repiten y así acelerar su procesamiento. La caché de la base de datos afecta en gran medida a la velocidad de una aplicación web porque reduce la necesidad de consultar repetidamente la base de datos para los mismos datos. Esto conduce a respuestas más rápidas y menos carga en el servidor de base de datos.

Por ejemplo, las consultas que contienen la hora actual pueden acelerarse de forma sencilla. Si usted no necesita el tiempo exacto en segundos, pero sólo necesita por ejemplo, la hora actual al minuto o a los diez minutos, puede almacenar en caché el resultado de una consulta de este tipo y reutilizarlo. Esto reducirá significativamente el número de consultas a la base de datos intensivas desde el punto de vista computacional y mejorará el rendimiento general de la aplicación.

SQL

Las consultas SQL tienen un impacto directo en la velocidad de una aplicación web, porque cada consulta a la base de datos puede causar un retraso en la recuperación de datos. La optimización de las consultas, que incluye utilizar los índices adecuados, evitar operaciones JOIN ineficaces y minimizar el número de consultas a la base de datos, contribuye al rendimiento de las consultas. Las consultas SQL complejas o mal diseñadas, como las que recorren tablas enteras en lugar de utilizar índices, pueden ralentizar considerablemente una aplicación. Otros factores son la agregación y agrupación de datos, que pueden ser intensivas desde el punto de vista computacional, así como la selección innecesaria de grandes cantidades de datos que, en última instancia, no se utilizan. El uso de límites para restringir el número de filas devueltas y la optimización de las consultas para recuperar sólo los datos necesarios conducen a un aumento significativo de la velocidad de la aplicación. Un buen diseño del esquema de la base de datos y un mantenimiento regular, como el análisis y la optimización de las consultas, son fundamentales para lograr un buen rendimiento.

Los marcos de programación modernos como PHP/Symfony, que utiliza la capa de base de datos Doctrine. Doctrine te permite crear tablas de base de datos y consultas SQL rápidamente y bien. El otro 10% de las consultas a la base de datos tienes que escribirlas y optimizarlas manualmente tú mismo.

Caché de aplicaciones

La caché de aplicación se utiliza para almacenar temporalmente datos a nivel de aplicación. En una aplicación, se pueden almacenar en caché datos que se obtienen de aplicaciones de terceros, de una base de datos o, de otro modo, por ejemplo, de forma compleja a partir de distintas fuentes. Esto acelera significativamente el tiempo de respuesta de la aplicación y reduce la carga en todo el servidor.
Por supuesto, a continuación debe invalidar correctamente dicha caché.

Código backend

El código backend tiene un gran impacto en la velocidad de una aplicación web, porque determina la eficiencia y rapidez con la que el servidor procesa las peticiones y genera las respuestas.
Si el frontend tiene que obtener datos y el backend es lento, entonces el frontend también lo será.
La velocidad del backend depende de la velocidad de obtención de los datos de la base de datos, por lo que es necesario tener consultas SQL rápidas, por lo que es necesario tener consultas SQL escritas correctamente y un servidor de base de datos bien configurado.

La optimización del código backend en sí implica escribir algoritmos eficientes, minimizando las operaciones innecesarias, Utilizar el patrón de diseño y arquitectura adecuados también es un factor importante, que puede mejorar la escalabilidad y el mantenimiento del código. Un elevado número de llamadas a la API, bucles mal escritos, uso inadecuado de la recursividad o la repetición innecesaria de operaciones pueden ralentizar considerablemente el rendimiento de la aplicación. Siempre es cierto que un código bien escrito y optimizado contribuye significativamente a la velocidad y estabilidad de una aplicación web.

JavaScript

JavaScript tiene un impacto significativo en la velocidad de una aplicación web, porque gran parte de la interactividad y el comportamiento dinámico de las páginas web modernas dependen de este lenguaje. La forma en que JavaScript se carga, ejecuta, optimiza y programa en general repercute en el rendimiento. El tamaño y la estructura de los archivos JavaScript, la forma en que se cargan (síncrona frente a asíncrona) y el uso de técnicas como la carga lenta o la división del código pueden acelerar significativamente los tiempos de carga de las páginas. También es importante minimizar y comprimir JavaScript para reducir su tamaño y acelerar la transferencia de datos entre el servidor y el cliente. El modo en que se manipulan los DOM y la eficacia con que se utilizan funciones como debouncing o throttling para limitar el número de operaciones realizadas también pueden afectar al rendimiento. Un JavaScript mal escrito o no optimizado que manipule con frecuencia el DOM o realice cálculos complejos puede ralentizar una aplicación y repercutir negativamente en la experiencia del usuario..

Un problema típico es que haya mucho código JavaScript en el frontend que tarde en renderizar la página. Necesitas saber si dicho código necesita ser ejecutado o no. Si puedes optimizar el código en cuestión o no. Si dicho código no llama de forma asíncrona y por tanto la mayor parte de la página carga antes que este elemento menos importante.

Un problema totalmente innecesario es cuando una página carga información con muchas consultas separadas, en lugar de cargar información en bloque con una sola consulta.

Si estás cargando datos desde tu propio servidor, puedes optimizar esta carga o directamente insertar estos datos en la página en el backend. Si estás cargando algo de otros servidores, no afectarás mucho a la velocidad de carga, así que carga los datos de forma asíncrona y renderiza la página con espacio vacío entre medias. O quizás ni siquiera necesites cargar los datos, simplemente inserta una foto ilustrativa y carga los datos sólo cuando el usuario vea o haga clic en la página.

Problemas típicos de rendimiento de las aplicaciones

La mayoría de las veces me encuentro con estos problemas en particular con aplicaciones web:

• La renderización completa de la página a menudo se ve impedida por la ejecución de JavaScript de larga duración. Debido a que hay un montón de diferentes JavaScript o un montón de consultas que se ejecutan
.
• Aplicación de BD mal diseñada
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• Código de aplicación pobre, lo que provoca que el servidor web tarde mucho en enviar una respuesta.
• El desarrollo no tiene en cuenta que la aplicación en la vida real tendrá muchos más datos.

Algunas personalizaciones son difíciles o imposibles de implementar, por ejemplo, la estructura de la base de datos es difícil de cambiar. Para optimizarla, necesitas conocer la aplicación, entender para qué sirve, y entonces podrás optimizarla mejor y hacerla más rápida.

Elegir una tecnología

La tecnología que utilice también tiene un impacto significativo en el rendimiento. Nadie ejecutaría nada en Windows en estos días a menos que se vea obligado a hacerlo. Todo el mundo utiliza Linux o ejecuta aplicaciones en la Nube, que siendo realistas también se ejecuta en Linux.

Hay tecnologías especializadas ya hechas para propósitos típicos. ¡Utilícelas! Por ejemplo, ElasticSearch se utiliza para la búsqueda de texto. Los datos se almacenan en bases de datos relacionales o NoSQL.

Así que piensa en lo que necesitas y elige la herramienta adecuada, te ahorrará tiempo y te proporcionará una solución optimizada para el rendimiento.

Impacto en el rendimiento

Por supuesto, el hardware, sistema operativo, versiones de software como: base de datos, PHP, tipo de virtualización también tienen un impacto en el rendimiento.

Puede ocurrir que tengas una bajada de rendimiento en alguna versión de software. Por ejemplo, si tienes consultas mal escritas, el rendimiento puede ser aceptable en una versión de la base de datos y significativamente peor en otra versión. Del mismo modo, por ejemplo VMware tiene peor rendimiento al leer datos del disco en comparación con Linux KVM (por ejemplo Proxmox), aunque vayas a ejecutar el mismo VPS en ambos. En la combinación de estos dos problemas descuidados, se encontrará con significativa degradación del rendimiento.

Definitivamente, no caigas en un estado en el que sólo desarrollas y optimizas tu aplicación utilizando una determinada versión única de software. Entonces corres el riesgo de quedarte estancado y estadísticamente, a largo plazo, tales aplicaciones son inferiores y por lo tanto más lentas, además de ser problemáticas y tener problemas para actualizarse.

Cómo abordar de forma óptima el rendimiento

Optimizar el rendimiento es un camino de largo recorrido. No tiene sentido hacer de la optimización una prioridad. Pero al mismo tiempo, no la descuides. Dedíquese a la tropicalización de forma continuada. Afronte los bajones de rendimiento a tiempo. Y entonces no tendrás que contratar a un experto para acelerar tu aplicación.

Si el problema no está relacionado con una página, sino que simplemente el servidor (apache/NginX y la base de datos) no dan abasto, la solución más sencilla es aumentar el rendimiento, es decir, la CPU o la RAM.

Si necesitas ayuda para optimizar y acelerar tu aplicación web no dudes en contactar conmigo. contacta conmigo.