Sicher, Chinas Hyperschallwaffen haben möglicherweise einen „Sputnik-Moment“ geschaffen

Eine Möglichkeit, solche Verzögerungen zu reduzieren, besteht darin, eine Online-Route zu kürzen, eine Route, die zukünftige Verkehrsbedingungen berücksichtigt. Meine Firma, Subspace, hat ein solches Netzwerk mit benutzerdefinierter Hardware und einem Glasfaser-Backbone aufgebaut. Und wir haben gezeigt, dass es nicht kompliziert sein muss – der Benutzer muss nichts Komplizierteres tun, als sich in das Webportal einzuloggen. Zusammengenommen hat Subspace eine “Wetterkarte” des Internets erstellt, die abgehackte oder stürmische Teile des Netzwerks erkennen und umgehen kann, um einen besseren und schnelleren Datenverkehr in Echtzeit zu erzielen.

Online-Transformation Wegen der aktuellen Pandemie ist in einer Statistik zu sehen. Im Dezember 2019 hatte das Videokonferenzunternehmen Zoom 10 Millionen tägliche Teilnehmer und im April des folgenden Jahres 300 Millionen Teilnehmer. Die meisten dieser neuen Online-Rekruten in Echtzeit waren von den Problemen überrascht, die Online-Spieler seit Jahrzehnten plagen.

Subspace wurde Anfang 2018 gegründet. Als wir anfingen, erwarteten wir, dass die Leistung des Internets für Echtzeitanwendungen nicht perfekt ist, aber es stellte sich als viel schlechter heraus, als wir uns hätten vorstellen können. Mehr als 20 Prozent der mit dem Internet verbundenen Geräte haben zu irgendeinem Zeitpunkt Leistungsprobleme und 80 Prozent mehrmals täglich größere Ausfälle.

Wir haben uns zunächst auf Multiplayer-Spiele konzentriert, bei denen das Spielerlebnis von der Echtzeit-Netzwerkleistung abhängt und jede Millisekunde zählt. In der zweiten Jahreshälfte 2019 stellten wir unser Netzwerk und unsere Technologie einem der weltweit größten Spieleentwickler zur Verfügung, wodurch das Engagement dramatisch gesteigert und die Anzahl der Spieler mit einer wettbewerbsfähigen Verbindung verdoppelt wurde.

Die Internetleistung wirkt sich direkt auf Online-Spiele in zweierlei Hinsicht aus: Erstens müssen Sie das Spiel herunterladen, eine einmalige Anforderung einer großen Datenmenge – etwas, das das Internet heute gut unterstützt. Das Spielen des Spiels erfordert kleine Datenübertragungen, um die Aktionen des Spielers mit dem größeren Zustand des Spiels zu synchronisieren – etwas, das das Internet fast nicht unterstützt.

Die Probleme der Spieler beziehen sich auf die Reaktionszeit, Unterschiede in der Latenz, die als Jitter bezeichnet werden, und Störungen beim Empfang von Daten, die als Paketverlust bezeichnet werden. Verbindungen mit hoher Latenz begrenzen beispielsweise die Geschwindigkeit des “Matchmaking” oder des Prozesses, Spieler miteinander zu verbinden, indem die Gruppe von Spielern eingeschränkt wird, die schnell beitreten können. Langsames Matchmaking wiederum kann dazu führen, dass frustrierte Spieler aufhören, bevor das Spiel beginnt, wodurch ein kleinerer Matchmaking-Pool übrig bleibt, die Optionen für die verbleibenden Spieler eingeschränkt und ein Teufelskreis geschaffen wird.

Im Jahr 2020, als COVID-19 die Welt zu Videokonferenzen und Fernlernen drängte, begannen diese Leistungsprobleme plötzlich viele Menschen zu beeinträchtigen. Zum Beispiel begannen Mitarbeiter von IT-Helpdesks, remote zu arbeiten, und Manager mussten sich bemühen, Wege für diese Mitarbeiter zu finden, Anrufe auf klare und zuverlässige Weise zu beantworten. Dies ist von zu Hause aus viel schwieriger als von der Zentrale an einer starken Glasfaserleitung. Zudem hat das Anrufaufkommen in Call Centern ein Allzeithoch erreicht. Zendesk, ein Softwareanbieter für Kundenservice, stellte fest, dass Supporttickets von Februar 2020 bis Februar 2021 im Vergleich zum Vorjahr um 30 Prozent gestiegen sind. Das Unternehmen schätzt auch, dass sich das Anrufvolumen bei etwa 20 Prozent über dem Durchschnitt vor der Pandemie stabilisieren wird.

Verschiebungen in der Internetnutzung Die Pandemie plädiert auch für eine weitere Demokratisierung des Internets – die Idee, dass es einen universellen und einheitlichen Nutzungsstandard für alle geben sollte, egal wer oder wo sie sind. Das ist kein unbedingtes Gut, denn E-Mail hat ganz andere Anforderungen als die eines Online-Spiels oder einer Videokonferenz.

In den 1990er Jahren wurde der Internetzugang aus der Welt des Militärs und einiger Bildungsorganisationen zu einem wirklich globalen System ausgebaut. Anschließend demokratisierten Content Delivery Networks (CDNs) wie Akamai und Cloudflare das Daten-Caching, indem sie häufig benötigte Daten wie Fotos und Videos in Rechenzentren und Servern näher an der „letzten Meile“ der Endbenutzer platzierten. Schließlich haben Amazon, Microsoft und andere Cloud-Computing-Rechenzentren gebaut, die künstliche Intelligenz, Videobearbeitung und andere rechenintensive Projekte näher an die Benutzer der letzten Meile heranführen.

Die Kommunikation zwischen Knoten ist darauf ausgelegt, so viele Daten wie möglich bereitzustellen, anstatt Daten konsistent oder mit minimaler Verzögerung bereitzustellen.

Aber es gibt noch eine letzte Stufe der Demokratisierung, die noch nicht stattgefunden hat – die Demokratisierung der Pfade, über die Daten kanalisiert werden. Das Internet verbindet Hunderte von Millionen von Knoten, aber die tatsächliche Leistung der Pfade, die diese Knoten verbinden, variiert stark, selbst in Großstädten. Die Kommunikation zwischen Knoten basiert auf Konnektivität So viel Daten so viel wie möglich, anstatt Daten konsistent oder mit minimaler Verzögerung zu präsentieren.

Um die Autobahn-Analogie zu verwenden: Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich mitten auf einem Roadtrip von Los Angeles nach Chicago und einem langen Schneesturm in den Rocky Mountains. Während die Fahrt durch Denver normalerweise der direkteste (und schnellste) Weg ist, wird ein Schneesturm Sie bestenfalls bremsen oder im schlimmsten Fall zu einem Unfall führen. Alternativ kann es sinnvoll sein, Dallas zu erkunden. Dabei reagieren Sie auf die aktuellen Gegebenheiten der Straße, anstatt sich auf deren Fähigkeiten zu verlassen Sollen Er ist.

Demokratisierte Netzelemente wählen nicht unbedingt den besten Weg basierend auf den niedrigsten Kosten oder der höchsten Kapazität. Stattdessen leitet ein vollständig demokratisiertes Internet, wie Google Maps, Waze und andere Navigations- und Routenplanungs-Apps für Fahrer, Daten mit optimaler Leistung und Stabilität entlang der Route. Mit anderen Worten, der Pfad mit dem meisten Durchsatz oder den wenigsten Sprüngen wird nicht automatisch priorisiert.

Der traditionelle Fokus darauf, mehr Daten über das Netzwerk zu übertragen, ignoriert all die Dinge, die Latenz verursachen – Probleme wie Instabilität, geografische Entfernung oder verwinkelte Pfade. Aus diesem Grund können Sie eine 100-Mbit / s-WLAN-Verbindung erhalten und trotzdem einen abgehackten Zoom-Anruf führen. In diesem Fall bieten die Netzelemente, die Sie mit den anderen in Ihrem Anruf verbinden, keine konstante Leistung.

Das Internet-Routing nimmt oft indirekte Wege – entlang nationaler Grenzen, Bergketten und mehr – genauso wie das Fahren durch das Land oft viele Autobahnen erfordert. Schlimmer noch, ISPs und Carrier-Netzwerke wissen nicht, was sich außerhalb von ihnen befindet, und wenn sie Pakete aneinander weitergeben, greifen sie oft zurück. Insbesondere die letzte Meile – die wie das Verlassen der Autobahn auf lokale Straßen ist – ist dornig, da sich der Verkehr zwischen den Transportunternehmen aufgrund von Kosten, Politik und Eigentum ändert. Es ist dieses indirekte Routing, die mangelnde Kenntnis des gesamten Internets durch das Netzwerk und Inkonsistenzen auf der letzten Meile, die die Bereitstellung von Daten mit der geringstmöglichen Verzögerung so schwierig machen.

bessere Lösung Es geht darum, die Daten auf den Pfad mit der derzeit besten Leistung umzuleiten. Das mag in der Theorie einfach klingen, aber die Umsetzung kann aus verschiedenen Gründen komplex sein.

Erstens hat der Aufstieg von Netflix und anderen Video-Streaming-Plattformen in den letzten 20 Jahren Echtzeit-Apps behindert. Da solche Plattformen das Platzieren der erforderlichen Daten häufig in der Nähe der Ränder des Netzwerks priorisieren, werden diese Netzwerke für latenzempfindliche Videoanrufe und Online-Spiele weniger geeignet. Gleichzeitig, da ISPs im Laufe der Zeit für schnellere Upload- und Download-Geschwindigkeiten werben und diese bereitstellen, werden etablierte Netzwerkinfrastrukturen immer mehr etabliert. Es ist ein perfekter Fall für das alte Sprichwort “Wenn du nur einen Hammer hast, sieht alles aus wie ein Nagel.”

Das wichtigste Problem besteht darin, dass ISPs und CDNs keine praktische Kontrolle über die Daten haben, nachdem sie durch ihre Netzwerke geleitet wurden. Nur weil Sie einen bestimmten ISP für den Dienst bezahlen, bedeutet das nicht, dass jede Anfrage, die Sie stellen, auf die Teile des Netzwerks beschränkt bleibt, die er kontrolliert. In den meisten Fällen ist dies bei Anfragen nicht der Fall.

Ein Betreiber kann Daten entlang des optimalen Pfads in seinem eigenen Netzwerk routen und die Daten an das Netzwerk eines anderen Betreibers übertragen, ohne zu wissen, dass das Netzwerk des zweiten Betreibers derzeit verstopft ist. Was Betreiber brauchen, ist ein Auge in den Himmel, um potenzielle und aufkommende Verzögerungen zu koordinieren, die ihnen möglicherweise nicht bewusst sind. Dies ist ein Aspekt dessen, was Subspace tut.

Im Wesentlichen hat Subspace seine eigenen Echtzeitkarten des Internetverkehrs und der Bedingungen erstellt, ähnlich wie Waze den Straßen- und Autobahnverkehr aufzeichnet. Und wie Waze, das die gesammelten Informationen verwendet, um Personen basierend auf den aktuellen Verkehrsbedingungen umzuleiten, kann Subspace dasselbe mit dem Internetverkehr tun, indem es sieht, über welchen Teil ein bestimmter Operator hinausgeht.

Subspace verwendet dedizierte globale Router und Routing-Systeme sowie dedizierte Mesh-Fiber-Netzwerke, um alternative Pfade zu Routen bereitzustellen, die aus dem einen oder anderen Grund dazu neigen, mehr als die meisten anderen unter Latenz zu leiden. Dieses Gerät wurde in mehr als 100 Rechenzentren auf der ganzen Welt installiert. Ein IT-Administrator kann den ausgehenden Datenverkehr auf einfache Weise durch das Subspace-Netzwerk leiten und diesen Datenverkehr somit früher an sein Ziel weiterleiten, als das herkömmliche öffentliche Domain Name System (DNS) verwalten kann.

Im Wesentlichen hat Subspace seine eigenen Echtzeitkarten des Internetverkehrs und der Bedingungen erstellt, ähnlich wie Waze den Straßen- und Autobahnverkehr aufzeichnet.

Subspace verwendet dedizierte Software, um den Verkehr um alle Straßensperren herumzuleiten, die zwischen ihm und seinem Zielort liegen könnten. In Echtzeit misst die Software im Netzwerk die Antwortzeit (in Millisekunden), Jitter (in Latenzvarianz) und Paketverlust (in der Anzahl der über einen bestimmten Zeitraum erfolgreich zugestellten Datenpakete) über alle möglichen Pfade. Bei einem ungewöhnlichen oder unerwarteten Anstieg der Latenz – was wir gerne “Internetwetter” nennen – leitet die Software den Verkehr bei Bedarf automatisch über das gesamte Netzwerk um.

Unternehmen haben versucht, schlechtes Wetter im Internet zu vermeiden, indem sie private Netzwerke mit Technologien wie SD-WAN (Software Defined Wide Area Network) und MPLS (Multiprotocol Label Switching) aufbauen. Diese Methoden funktionieren jedoch nur, wenn eine ganze Belegschaft an einige wenige Zentralen berichtet. Wenn viele Mitarbeiter von zu Hause aus arbeiten, sollte jede Wohnung wie eine Filiale behandelt werden, was die Logistik sehr kompliziert und teuer macht.

Neben zufälligem schlechtem Wetter gibt es einige allgemeine Probleme mit dem Internetverkehr, die als Nebenwirkung einiger Sicherheitsmaßnahmen auftreten. Nehmen Sie den als Distributed Denial of Service (DDoS) bezeichneten Sabotageakt, bei dem böswillige Akteure Server mit Paketen überfluten, um Systeme zu überlasten. Es ist eine allgemeine Katastrophe für Multiplayer-Spiele. Um solche Angriffe zu vereiteln, versucht die branchenübliche “DDoS Scrubbing”-Technologie, bösartigen Datenverkehr von “sicherem” Datenverkehr zu trennen. Um den Verkehr zu einem Reinigungszentrum zu leiten, muss er jedoch oft durch Drehungen und Wendungen geleitet werden, die eine Latenzzeit von mehr als 100 Millisekunden verursachen können.

Subspace schützt stattdessen vor DDoS-Angriffen, indem es selbst als Verkehrsfilter fungiert, ohne den Pfad der Pakete zu ändern oder Latenz in irgendeiner Weise hinzuzufügen. Wir schätzen, dass Subspace in den letzten zwei Jahren bereits Hunderte von DDoS-Angriffen auf Multiplayer-Spiele verhindert hat.

Tricks die geholfen haben Das Wachstum des Internets in den frühen Jahrzehnten hat nicht mehr den erwarteten Hype um ihre Einnahmen gemacht, da die Menschen heute von Netzwerken mehr als nur Bandbreite verlangen. Das einfache Übertragen großer Datenmengen über das Netzwerk kann Innovationen nicht mehr aufrechterhalten.

Stattdessen benötigt das Internet eine stabile, direkte und lichtschnelle Verbindung, die von einem dedizierten Netzwerk bereitgestellt wird. Bisher haben wir uns darauf beschränkt, mit großen Unternehmen zusammenzuarbeiten, um deren spezielle Netzwerkanforderungen zu erfüllen. Wir haben unser Netzwerk jedoch kürzlich jedem Anwendungsentwickler zur Verfügung gestellt, um jeder Internetanwendung mehr Netzwerkleistung zu verleihen.

Mit diesem neuen und verbesserten Internet werden die Menschen nicht mehr unter unterbrochenen Zoom-Anrufen leiden. Telemedizinische Chirurgen werden nicht mitten in den Faden geschnitten. Physische, erweiterte und VR-Metaversen, die in die Realität eingetaucht sind, werden irgendwann möglich sein.

Dieser Artikel erscheint in der November-Ausgabe 2021 von “The Coming Sunny Days of the Internet”.

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William

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