Интернет со скоростью света

Интернет такой медленный.

В принципе, он должен двигаться почти со скоростью света, то есть более 670 миллионов миль в час. Вместо этого интернет-данные перемещаются в 37–100 раз медленнее. Техническим термином для этого разрыва в скорости является «задержка сети», которая представляет собой миллисекундную задержку в интернет-соединении, когда сигнал проходит от компьютера к серверу и обратно.

Мы можем добиться большего, говорит Грегори Лафлин, профессор астрономии Школы искусств и наук Йельского университета. Лафлин говорит, что мы можем сделать Интернет как минимум в 10 раз быстрее, а может, и в 100 раз быстрее, в Соединенных Штатах.

Лафлин и его коллеги П. Брайтен Годфри из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, Брюс Мэгс из Университета Дьюка и Анкит Сингла из Швейцарской высшей технической школы Цюриха являются соруководителями в изучении того, что замедляет работу Интернета, и того, что можно сделать, чтобы это исправить. Проект, финансируемый Национальным научным фондом, называется Интернет со скоростью света.

Исследователи говорят, что есть два основных фактора, сдерживающих развитие Интернета. Например, сеть подземных волоконно-оптических кабельных трасс, от которых зависит Интернет, очень хаотична. Он петляет по автомагистралям и железным дорогам, огибает труднопроходимую местность, например горы, и обычно в какой-то момент во время передачи посылает сигнал на сотни миль в неправильном направлении.

Во-вторых, существует проблема самого оптоволоконного кабеля, который по сути является стеклянным. Интернет-данные представляют собой световые импульсы, передаваемые по кабелю; Свет движется медленнее, когда проходит через стекло.

Лафлин и его коллеги говорят, что сеть микроволновых радиопередающих вышек в Соединенных Штатах позволит интернет-сигналам проходить по прямой линии по воздуху, ускоряя Интернет.

Более того, говорит Лафлин, эта идея уже была успешно протестирована в ограниченном масштабе. Например, биржевые трейдеры десять лет назад создали микроволновую сеть между фондовыми биржами в Чикаго и Нью-Джерси, чтобы выкраивать драгоценные миллисекунды из высокочастотных торговых транзакций.

В своих окончательных результатах, которые они представили в 19у Симпозиум USENIX по проектированию и внедрению грид-систем В апреле Лафлин и его коллеги обнаружили, что микроволновые сети надежно быстрее оптоволоконных даже в ненастную погоду и что экономическая ценность микроволновых сетей оправдывает затраты.

Недавно Лафлин говорил с Yale News об этом проекте.

Как вы стали частью Интернета со скоростью света?

Грегори Лафлин: Меня интересовала экономическая проблема того, где происходит «ценообразование» на финансовых рынках США. Это требует компиляции и сопоставления данных с разных рынков, например, фьючерсных рынков в пригороде Чикаго и фондовых рынков в пригороде Нью-Йорка. Когда я начал работать над проблемой [in 2008] Было ясно, что даже когда есть сильная мотивация максимально сократить задержку между разрозненными сайтами, физическая инфраструктура связи все равно накладывает ограничения, не позволяющие передавать сигналы со скоростями, близкими к скорости света.

Почему этот проект привлекает вас?

Лафлин: Мне нравятся проблемы, в которых пересекаются физика, экономика и география, и проблема ценообразования является идеальным сопоставлением этих направлений.

Чем этот подход отличается от других проверок инфраструктуры Интернета?

Лафлин: Пропускная способность часто является основной проблемой при изучении физической структуры Интернета, когда речь идет о том, сколько информации человек может передать в секунду по данной линии. Другая работа по задержке была сосредоточена на идеях о предварительном отображении информации, идее, лежащей в основе сетей доставки контента. В нашей работе мы задаемся вопросом: «Как бы выглядело решение, если бы вы хотели максимально ускорить трафик небольших пакетов по всей территории Соединенных Штатов?»

Что вас больше всего удивило, когда вы увидели, что тормозит интернет?

Лафлин: Одна вещь, очень хорошо известная, но не перестающая меня удивлять, — это огромное количество информации, которое можно передать по оптическим волокнам. Передавая свет одновременно в разных цветовых диапазонах, узкоспециализированные одиночные многожильные стеклянные волокна теперь способны передавать сотни терабит данных в секунду. Мой формирующийся онлайн-опыт произошел в конце 80-х и начале 90-х, поэтому нынешнее Wi-Fi-соединение с офисом Йельского университета кажется очень быстрым. Но удивительно осознавать, что одно волокно теперь может передавать данные со скоростью, превышающей скорость подключения к рабочему столу более миллиона рабочих. Поэтому было удивительно осознавать, что при правильной гибридной инфраструктуре Интернет может быть невероятно быстрым и способным передавать огромные объемы данных. Однако, поскольку Интернет возник органическим путем, а не заранее спланированным, нисходящим образом, оказывается, что существуют все эти интригующие очаги вялой работы.

Вы и ваши коллеги предположили, что создание национальной сети микроволновых радиовышек ускорит Интернет. это почему?

Лафлин: Хотя наложение вышек микроволновой радиосвязи, по-видимому, обеспечит лишь крошечное, казалось бы, незначительное увеличение пропускной способности Интернета в США, наложение может обрабатывать значительную часть небольших, более чувствительных к задержке запросов. Этот тип трафика связан с действиями, которые устанавливают соединение между двумя сайтами, что включает в себя множество передач туда и обратно, каждая из которых имеет небольшое количество байтов. Ускорив эти задачи и фактически выбрав самый прямой маршрут, вы можете увеличить трафик в наиболее важных местах от 10 до 100 раз. С другой стороны, для таких приложений, как потоковое видео, где информация может кэшироваться, микроволновые башни не требуются. Оптоволокно — это то, что вам нужно, если у вас есть большие блоки данных, которые необходимо передать.

Что потребуется для создания такой сети с точки зрения затрат и обязательств?

Лафлин: В нашем исследовательском документе мы создали подробную модель национальной микроволновой сети, которая может передавать 100 гигабит в секунду между 120 городами США со скоростью, которая в среднем на 5% меньше скорости света. [which provides the ultimate physical limit]. Эта сеть будет включать около 3000 станций микроволновой передачи. [that use existing towers]По нашим оценкам, его строительство обойдется в несколько сотен миллионов долларов.

Стоит ли эта цена того?

Лафлин: Мы провели подробный анализ затрат, и совершенно очевидно, что проект такого рода принесет экономическую выгоду. Приложения охватывают весь спектр вещей, от удаленной хирургии до электронной коммерции и игр.

Как часто вы думаете об этом, загружая документ или переходя по веб-сайту?

Лафлин: Только когда кажется, что сайт загружается медленно!

Как вы относитесь к результатам проекта?

Лафлин: Команда представила результаты на одной из ведущих сетевых конференций, и реакция была очень положительной. Конечно, это огромный шаг от теоретического проектирования сети до ее применения на практике. Но мы определенно чувствуем, что это то, что будет работать и стоит того, чтобы его создать.

Leave a Comment