Shopware Performance-Optimierung

Der Wettbewerb zwischen Onlinehändlern ist größer denn je. Händler stehen vor der Herausforderung, sich mit ihren Onlineshops von der Masse abzugrenzen. In Zeiten, in denen Produktvielfalt, Individualität und Emotionalität immer mehr zum Selbstverständnis werden, wird ein Erfolgsfaktor vernachlässigt: die Performance des Shops. Sekunden bei der Ladegeschwindigkeit können über Kauf oder Nichtkauf entscheiden. Ender Özgür, Head of Software Factories bei Neofonie, beschreibt den Faktor “Performance” als Mittel im Ringen um den Onlineshopper am Beispiel von Shopware. Betreiber von Onlineshops auf Basis von Shopware 5 und Shopware 6 finden hier Antworten und Tipps zum Thema.

Performance, ein wichtiger KPI – für die Mobile- und Desktop-Variante, betrachtet unter anderem die Geschwindigkeit, mit der beispielsweise ein Onlineshop geräteunabhängig lädt. “Je schneller, desto besser”, lautet die Devise. Für den Kunden ist die Performance entscheidend: Wird der potenzielle Kunde beim ersten Websitebesuch mit unnötigen Ladezeiten auf die Geduldsprobe gestellt, ist er weg, bevor er überhaupt gewonnen werden konnte. Bei schlechter Performance steht einem rasanten Abstieg im Google-Ranking nichts mehr im Wege, folglich sinken die Conversions, Conversion Rates und Onlineshops kämpfen mit Umsatzzielen. Rutscht hier ein Onlineshop ab, hat das Auswirkungen auf die Sichtbarkeit des gesamten Onlineshops. Eine fortwährende Abwärtsspirale auf dem Weg zur Irrelevanz! Des Weiteren tragen kurze Ladegeschwindigkeiten zur Nutzerzufriedenheit bei, was aus UX-Sicht ein wesentlicher Faktor ist.

Auch ein zu hoher Traffic auf der Seite stellt ein Performance-Problem dar, das im schlimmsten Fall dazu führen kann, dass die Seite abstürzt und für Kunden nicht mehr erreichbar ist. 

Damit die geschilderten Schwierigkeiten vermieden werden, empfehlen sich eine ausführliche Analyse und unterschiedliche Lastentests des Onlineshops. Wenig hilfreich ist dabei der derzeitige Trend, Shops mit Plugins zu überladen, auch wenn sie viele nützliche Funktionen bieten.

Beklagen Onlinehändler Einbrüche im E-Commerce-Geschäft, sollten sie zunächst die Performance eigenständig testen. Wichtig hierbei: Ladezeiten werden unterschiedlich definiert. Es ist daher hilfreich zu wissen, was Gegenstand der Messung ist, unter welchen Bedingungen die Messung stattfindet und von welchen Faktoren die jeweilige Ladezeit beeinflusst wird.

Arten von Ladezeiten

Seitenladezeiten werden unterteilt in:

• Gesamtladezeit: Gemeint ist hier die gesamte Ladezeit einer Webseite, die benötigt wird, damit sich der Onlineshop im Browser komplett darstellt. Alle Elemente – Texte, Bilder, Videos, aber auch die dazugehörigen JavaScript und CSS-Dateien – müssen vollständig geladen und ausgeführt sein. 

• Time To First Byte (TTFB): Meint die Zeitspanne, die zwischen dem ersten Aufruf einer Website oder eines Shops und dem ersten serverseitig geladenem Byte vergeht. Dieser Messwert ist unabhängig vom Rendering aller Inhalte. 

• PHP-Ausführungszeit: Misst die Zeit, die eine Anwendung beziehungsweise ein Skript benötigt, um auf dem Server geladen zu werden.

Core Web Vitals

Google möchte die Nutzererfahrungen auf den jeweiligen Seiten messbar machen, deshalb sind Ladezeiten so essentiell und haben einen direkten Einfluss auf das Ranking bei Google. Hierzu hat Google drei relativ einfach zu vergleichende Parameter in den Core Web Vitals zusammengefasst. 

Diese drei Kennzahlen ergeben die Core Web Vitals:

• Largest Contentful Paint (LCP) – die Zeit, bis der der größte Block an Inhalten geladen ist. Zur Orientierung: Dieser Wert sollte weniger als 2,5 Sekunden betragen.

• First Input Delay (FID) – gibt den Zeitraum an, bis der Besucher mit der jeweiligen Seite interagieren kann. Orientierungswert: weniger als 0,1 Sekunden.

• Cumulative Layout Shift (CLS) – ist ein Indikator, der angibt, wie stark sich das Layout während des Ladens verschiebt. Orientierungswert: weniger als 0,1.

Hilfreiche Tools sind beispielsweise  Google Page Speed, WEBPAGETEST oder Pingdom Website Speed Test. Für eine Bulk-Analyse von mehreren Seiten eignet sich insbesondere der Bulk PageSpeed Test.

Es gibt verschiedene Einstellungen, die Betreiber von Onlineshops auf Basis von Shopware 5 und Shopware 6 selbst serverseitig oder im Frontend vornehmen können, um die Ladezeiten und Performance zu optimieren.

1. Regelmäßige Software-Updates
   Shop-Software und die dazugehörige Datenbank sollten immer auf dem aktuellen Stand sein. Regelmäßige Updates eliminieren nicht nur Fehler, sondern tragen auch zu einer guten Performance bei. 

2. Anwendungen optimieren
   Hier gibt es für Shopware-Betreiber viele Optionen, Anwendungen selbst anzupassen, zudem können weitere Features implementiert werden, die die Performance verbessern, Stabilität garantieren und den Shop-Besuchern am Ende ein besseres Einkaufserlebnis ermöglichen. 

3. Suche auf der Seite optimieren
   Sowohl Elasticsearch, Kibana als auch Solr bieten als Volltext-Suchmaschinen umfangreiche Optionen, die die Suche auf der Website oder dem Onlineshop optimieren und beschleunigen können. Insbesondere Elasticsearch ist gut in Shopware 5 und auch in Shopware 6 integrierbar. Ladezeiten und Qualität der Suchergebnisse erfahren eine deutliche Verbesserung.

Egal für welche Art des Hostings sich ein Shopbetreiber entschieden hat, ob Shared Hosting, Virtual Dedicated Server, Managed/Dedicated Server, Colocation Server oder Cloud Hosting, einige Faktoren sind immer von Bedeutung. 

1. Verfügbarkeit 
   Die Verfügbarkeit beziehungsweise Erreichbarkeit einer Seite ist wohl das wichtigste Kriterium beim Hosting in Bezug auf die Performance. Störungen an dem Punkt sind direkt sichtbar für die User. Eine 100 prozentige Erreichbarkeit kann kein Hostinganbieter leisten. Ein Anbieter, der eine hohe Verfügbarkeit von 99 Prozent bietet, ist schon mal gut, bedeutet aber dennoch eine Downtime der Seite von circa 3,65 Tagen. Gründe für eine Downtime sind vielfältig, zum Beispiel können technische Defekte beim Server, Stromausfälle und sonstige Störungen die Ursache sein. Back-ups und Cluster-Systeme können hier hilfreich sein, um die Ausfälle gering zu halten. An dem Punkt des Hostings lohnt eine Beratung.

2. Moderne, schnelle Server
   Die Ressource Server an sich sollten auch eine gewisse Modernität bieten, um die Seitenladezeiten so gering wie möglich zu halten. CPU und RAM brauchen ausreichende Kapazitäten, und es ist gut, wenn diese Größen auch skalierbar sind.

3. Caching und andere Leistungen
   Schnelle Ladezeiten sind auch abhängig von Caching-Mechanismen. Hostinganbieter unterscheiden sich hier deutlich. Die Konfiguration des Caching sollte im Idealfall so angelegt sein, dass es nicht mit anderen Nutzern des gleichen Servers geteilt werden muss. Ansonsten ist der Funktionsumfang vieler Qualitätshoster kaum unterscheidbar. Sie bieten beispielsweise unbegrenzte und hochwertige SSL-Zertifikate, Datenbanken und Cronjobs.

Für Onlineshops auf Basis von Shopware 6 können einige Konfigurationen zur Optimierung der Performance beitragen:

1. Servereinstellungen für Shopware 6
   Die Webserver-Software Nginx ist in der Regel deutlich performanter als Apache2, denn sie kann mehr Serveranfragen parallel beantworten. Apache2 ist eine äußerst beliebte Software. Am Ende muss geschaut werden, was zum jeweiligen Shop passt.

2. PHP-Version aktuell halten
   Für eine gute Performance ist PHP 8 eine Grundvoraussetzung. Alle PHP-Versionen darunter gehen zu Lasten der Performance.

3. Cronjobs für Shopware 6 anlegen
   Automatisiert ablaufende Aufgaben sind bei komplexen Prozessen auf Servern sehr bedeutsam für die Performance für Shopware 6. Scheduled Tasks für den Betrieb, die mindestens alle zwei Stunden ausgeführt werden und das Leeren des Caches und des Anwendungs-Caches sind als Cronjobs anzulegen. Shopware leert den Cache nicht komplett selbstständig. Bei der Cache-Thematik sollte ein Timeout-Limit gesetzt werden, sonst laufen die Prozesse unaufhörlich und das System wird wieder schlechter in der Performance.

4. Frontend-Performance
   Eine Optimierung des Frontends kann ebenso zu einer verbesserten Performance beitragen. Alle auf der Seite befindlichen Dateien sind natürlich durch eine Komprimierung so klein wie möglich zu halten.

5. Lazy-Loading 
   Mit Lazy-Loading werden Assets, wie Bilder und Texte, Stück für Stück nachgeladen. So werden beim Aufruf der Seiten initial nicht zu viele Daten im Frontend geladen, die Ladezeit sinkt, der Google-Page-Speed-Index steigt erfreulich, weniger Nutzer springen ab.

Shopware 5 ist eine feste Größe bei den E-Commerce-Shopsystemen. Shopware 5 wird noch bis 2024 direkt von Shopware supported, das heißt, Bugfixes und Updates werden zur Verfügung gestellt. Langfristig sollten sich Shopbetreiber Gedanken zum Thema Wechsel zu Shopware 6 machen. Der bestehende Onlineshop kann in Bezug auf Performance unter anderem die folgenden Optimierungen erfahren:

1. Datenbank-Konfiguration optimieren
   Die Konfigurationsparameter der Standard-Mysql-Datenbanken sind oftmals nicht optimal für viele Distributionen in einem Produktivbetrieb eingestellt. Hier sollte abhängig von der Shopgröße die Datenbank angepasst werden.

2. Aktualisierungstrategie optimieren
   Wird eine Seite eines Webshops aufgerufen, laufen verschiedene Prozesse im Hintergrund ab. Es werden Dateien geladen, Styles aus dem CSS und SEO-Links werden erzeugt, die auch dem Suchcache beim Aufbau von Vorschlägen unterstützen. Hier empfiehlt es sich, die Aktualisierungsstrategie von Live (pro Seitenaufruf) auf Cronjob (gesammelt und zeitgesteuert) umzustellen. Hierfür bedarf es der Installation der Plugins „Cron“ und „CronRefresh“.

3. HTTP-Cache aktivieren
   Die Performance kann positiv durch Cachen beeinflusst werden. Indem eine html-Cache Datei angelegt wird, muss nicht jede Seite einzeln und immer wieder geladen werden. Sie beinhaltet alle wichtigen Informationen zu Artikeln (Kategorien, Detailseiten). Das Einrichten einiger Cronjobs für den Cache werden dieser Dateien auch nicht zu groß.

4. Checken der Plugins
   Einige Plugins stehen einer guten Performance entgegen. Diese sollten analysiert und ersetzt werden.

5. Debug-Plugin
   Dieses spezielle Plugin testet die Performance von Prozessen und gibt Aufschluss darüber, welche Prozesse bei Seitenaufrufen zu lang dauern.

SEO (Search Engine Optimization) ist für alle Seitenbetreiber in Bezug auf Traffic und dem damit einhergehenden möglichen Umsatz ein wichtiges Thema. Es bedarf einer guten SEO-Strategie, die die spezifischen Ziele und Monitoring-Parameter des jeweiligen Onlineshops umfasst. Zentrale Faktoren für eine SEO-Strategie sind:

1. Keywords
   Jede einzelne Seite sollte auf nur ein Keyword ranken, beziehungsweise dies besetzen. An den Inhalt angepasste Keywords lassen sich beispielsweise mit dem Keyword-Planner von Google ermitteln.

2. URL-Struktur
   Die URL-Struktur sollte benutzerfreundlich gestaltet sein, versehen mit den relevanten Keywords und nicht zu lang. In den Grundeinstellungen von Shopware findet sich diese Einstellungsmöglichkeit. 

3. Weiterleitungen 
   Werden bereits existierende URLs im Laufe der Content-Überarbeitung angepasst, sollten Weiterleitung (301-Weiterleitung – dauerhaft verschoben) von der alten auf die neue URL eingerichtet werden. Dauerhaft gelöschte Seiten (410-Weiterleitung) sollten immer auf die Startseite verweisen – das geschieht bei Shopware standardmäßig. Sind die Weiterleitungen gepflegt, ist am Ende gewährleistet, dass Besucher den gewünschten Inhalt finden.

4. Verlinkungen
   Google mag verknüpfte Inhalte. Interne Verlinkungen zu anderen Inhaltsseiten sind wichtig, aber sollten maßvoll verwendet werden.

5. Content-Strategie
   Guter – einzigartiger – Content ist immer noch ein guter Rankingfaktor. Vermieden werden sollte doppelter Inhalt, sogenannter duplicate Content. Muss einmal eine Seite mit genau gleichem Inhalt aufgesetzt werden, dann kann ein Verweis/canonical gesetzt werden. Einzelne Inhaltsseiten sollten von Zeit zu Zeit in ihrem Ranking überprüft und eine Onpage-Optimierung vorgenommen werden. Content ist King – dies gilt immer noch.

6. Seitenstruktur
   Die Seiten sollten in einer guten und logischen Hierarchie zueinander stehen, Inhalte mit Überschriften gut lesbar gestaltet sein. Dabei gilt: Eine H1 darf pro Seite nur einmal vergeben sein. Für die weiteren Überschriften gilt eine dem Inhalt angepasste Vergabe von H2 bis H6. Wobei letztere eher selten zum Einsatz kommt. Neben den Überschriften sind auch Formatierungen wichtig: Tabellen erleichtern den Besuchern das Erfassen der Inhalte.

7. Technisches SEO
   Jede Seite sollte über einen sinnvollen Seitentitel und Meta Description verfügen. Allzu ausführliche Formulierungen empfehlen sich hier nicht. Desweiteren können die Formulierungen auch mit Rich-Snippets angereichert werden – das sind ergänzende Angaben, zum Beispiel Bewertungen von Nutzern.

8. Ladezeiten und Mobile First
   Das Thema Ladezeit ist auch für SEO extrem wichtig. Bei der Umstellung auf den Faktor Mobile First sollten Shopbetreiber auch auf Responsivität ihrer Seite achten, die gerade mobil gut performt. Hier hatten wir bereits einige Hinweise gegeben.

Dies sind nur einige Aspekte und Ausführungen für eine gute SEO-Strategie. An dieser Stelle verweisen wir auf unsere SEO-Beratung.

Angetrieben durch Storytelling und Emotionen im Onlinehandel, bieten Shops vielfältige Informationen in Form unterschiedlichster Medienformate wie Bilder, Videos oder interaktive Grafiken, um den Kunden zu begeistern. Folglich steigen die Anforderungen an die Rechenleistung und im schlechtesten Fall werden die Performance, die Hochverfügbarkeit und die Skalierbarkeit des Systems tendenziell vermindert.

Die große Herausforderung besteht für Shop-Betreiber darin, das steigende Produkt- und Funktionsangebot hochverfügbar und skalierbar darzustellen. Für Onlineshops bedeutet Hochverfügbarkeit, dass der Besuch oder der Kaufvorgang unterbrechungsfrei durchgeführt werden kann. Das betrifft den Fall, wenn z. B. Wartungsarbeiten durchgeführt, neue Funktionen released werden oder ein Server abstürzt. Schafft es ein Onlineshop die Skalierbarkeit zu optimieren, zeigen sich weitere Vorteile:

• Schnelle Shop-Antwortzeiten trotz massiver Systemnutzung, z. B. während laufender Online-Kampagnen

• Expansion in andere Länder wird vereinfacht

• Produktsortiment kann schnell ausgebaut werden

• Schnellere Produktsuchen, z. B. indem der Suchserver ausgelagert wird

• Schnellere Produktvorschläge

• Optimierung der Bestellmenge/Durchsatz in kürzester Zeit

Das Zusammenspiel aus Hochverfügbarkeit und Skalierbarkeit ist die Basis für performante Webseiten und Onlineshops.

Neofonie hat hierzu die Online-Apotheke eurapon zu einem skalierbaren Shop ausgebaut, um dessen Dienste hochverfügbar und performant zu machen.

Grundsätzlich wird im Vorfeld empfohlen zunächst einmal zu verstehen, an welcher Stelle Performance-Bottlenecks auftreten bzw. erwartet werden (z. B. Datenbankabfragen oder Cache Hit Rate). Entsprechend gibt es dafür auch Analyse-Tools, wie beispielsweise MySQL Query Analyzer oder dem PHP Profiler Tideways. Nach der Auswertung der Messzahlen ergibt sich ein besseres Bild, an welchen Stellen im System, bzw. bei welchen Services der eigentliche Handlungsbedarf besteht.

Als Basis verwendet eurapon die Standard Shopware Architektur. Dabei unterliegen alle Varianten unterhalb der Enterprise Edition des Herstellers den gleichen Limitierungen:

• die Zuweisungen von Services (wie z. B. Datenbank, Suche, Proxy) zu VMs verläuft statisch

• es gibt genau eine Shopware Instanz

• es gibt genau eine Datenbank Instanz

• keine Möglichkeit der horizontalen Skalierung

Herausforderung

Damit waren die Herausforderungen auch recht schnell klar, nämlich von diesen Limitierungen ausgehend einen skalierbaren und hochverfügbaren Shop bereitzustellen, der auch bei regelmäßigen Marketingaktionen, die mit sehr hohem Traffic-Aufkommen verbunden sind, stabil läuft.

Von der Zahlenseite her sieht es dann wie folgt aus:

• der Shop bietet 250.000 Artikel

• zu den normalen Peakzeiten außerhalb der Marketingaktionen erfolgen 200 Bestellungen pro Minute

• diese entsprechen über 2500 Hits pro Sekunde auf dem Webserver

• garantierte 0 Downtime, bei Software-Rollouts, Änderungen und Wartungen am System

Die Lösung besteht zunächst aus zwei Schritten, nämlich der Bereitstellung einer adäquaten Infrastruktur und der Aufteilung und Anpassung der Architektur mit der Einführung weiterer Komponenten.

Damit das Gesamtsystem horizontal skalieren kann, wurde auf eine Cloud-Infrastruktur auf Basis von Docker Swarm (als Alternative zu Kubernetes) gesetzt. Dieses unterstützt die Orchestrierung von Containern und eignet sich gut für Infrastrukturprojekte mittlerer Größe. Dabei liegen innerhalb des Docker Swarm Clusters die Managementfunktionen (Verwaltung der Cluster Infrastruktur) in einer redundanten Gruppe von Swarm Manager Nodes vor, und die Services laufen in sogenannten Swarm Worker Nodes, dort werden dann auch die Docker Container gestartet.

Der Cloud-Ansatz unterstützt dabei, z. B. mehrere Frontend- und Datenbank-Instanzen zu starten und liefert Infrastruktur-Features, wie beispielsweise Autorecovery und Autorestart gleich mit.

Im Bereich der Systemarchitektur spielen die grundlegenden Erkenntnisse aus der vorherigen Performance-Analysephase mit ein und sorgen in diesem Beispiel für:

• eine Trennung zwischen Shopware Backend und Frontend

• den Einsatz einer Clusterlösung für MySQL

• Caching-Lösungen in Form von memcached und Redis und

• die weitere Anbindung zusätzlicher Services (DB Proxy, Traffic Limiter)

Das Shopware-Backend ist eine eigene Instanz, die nur einmal gestartet wird und nicht skaliert werden muss. Dafür können beliebig viele Shopware-Frontend-Instanzen existieren, die vom Backend mit Content beliefert werden. Als Clusterlösung wurde MySQL Galera Cluster von Percona aufgrund der komfortablen Replikations-API ausgewählt.

Das bedeutet, dass jedes Einzelsystem als Docker Image File eingepackt für den Rollout vorbereitet wird, und mehrfach als Container gestartet werden kann. Die Zuweisung von Containern zu Nodes erfolgt nicht mehr statisch, sondern diese Arbeit wird von Docker Swarm über eine vorab erstellte Zielkonfiguration automatisch übernommen. Mit der Einführung von Docker Containern und Docker Swarm ändert sich auch der Deployment-Prozess dahingehend, dass man flexibler und schneller auf erforderliche Änderungen eingehen kann.

Der Einstiegspunkt einer Nutzeranfrage erfolgt in unserem Beispiel über einen klassischen Hardware-Loadbalancer, der die Last auf die verschiedenen Worker Nodes verteilt. In der zweiten Ebene, wenn es darum geht, Hostnamen aufzulösen und Services anzusprechen, wird diese Arbeit vom Swarm Loadbalancer übernommen – hilfreich dafür war der Einsatz des Tools traefik.io. Lediglich bei der Kommunikation zwischen Shopware Frontend und dem Galera Cluster musste eine zusätzliche Komponente in Form eines Datenbank Proxies zwischengeschaltet werden, der im Ausnahme- oder Wartungsfall die Datenbankanfragen automatisch umleitet.

Die regelmäßig pro Quartal durchgeführten Marketingaktionen (Überraschungsbox) stellen den Onlineshop vor eine weitere Herausforderung. Dieser muss nämlich einen Besucheransturm zu einer vorab kommunizierten Zeit standhalten, bis der Verkauf der limitierten Edition (2000 Stück) abgeschlossen ist. Dafür wurde ein spezieller HAProxy bereitgestellt (Traffic Limiter), der sich on-the-fly anhand der aktuellen Last steuern lässt und einen konfigurierbaren Prozentsatz der Shopbesucher durchlässt. Die verbleibenden Besucher werden auf eine Warteseite geleitet und mit einer Session ID ausgestattet, die dazu dient, den Besucher bei der nächsten Gelegenheit automatisch auf das Shopware Frontend zu lenken.

Die Trennung zwischen Shopware-Backend und -Frontend ist zwar ein wichtiger Schritt für die Vorbereitung auf ein skalierbares System, dies bringt jedoch weitere Fragestellungen mit sich, die gelöst werden müssen. Beispielsweise müssen die Mediendateien, die redaktionell im Backend gepflegt werden, auf die Frontend-Instanzen übertragen werden, dies geschieht mithilfe eines rsync daemons. Darüber hinaus müssen die Caches der Frontend-Instanzen mittels eines Cache Proxies aktualisiert werden, sobald ein Artikel redaktionell aktualisiert oder gelöscht wurde.

Für die Konzeption und Entwicklung von performanten Onlineshops bedeutet es mehr Komplexität, den Einsatz weiterer Tools sowie einen erhöhten Mehraufwand, doch die Vorteile überzeugen:

• Hohe Wiederverwendbarkeit der Komponenten durch Docker Images Baukasten

• Schnelles und einfaches Aufsetzen neuer Umgebungen

• Einfaches Hinzufügen neuer Shopware oder Datenbank-Instanzen

• Hosting providerunabhängig

• Unterbrechungsfreie Wartung oder Deployment

• Autorestart von Services

• Hoher Automatisierungsgrad u.a. gute Unterstützung bei QA und Performance Testing

Veröffentlichung am 25.09.2018, aktualisiert am 04.06.2022