Im vergangenen Jahr betrug der Anstieg des weltweiten Internetverkehrs nach Schätzungen von "Experten" nur 26%. Dies ist der niedrigste Wert der letzten 15 Jahre. Wird das Gesetz von Moore im Konzept der Verdoppelung der Bandbreite für einen bestimmten Zeitraum berücksichtigt, der erforderlich ist, um die Bedürfnisse von Netzwerkbenutzern zu erfüllen, gegen die verstoßen wurde? Vielleicht, wenn nicht für einen Moment. In den letzten 5 Jahren waren es 28% pro Jahr. Das heißt, alle 2 Jahre wird der Durchsatz immer noch nicht verdoppelt, wie die Anzahl der Transistoren in Mikroschaltungen, so dass niemand spricht, und die sogenannte Abnahme der Wachstumsraten liegt auf der Fehlerstufe.
Der weltweite Gesamtverkehr liegt heute im Bereich von 466 Terabit (466 Millionen Megabit), und obwohl sich die Wachstumsrate seit 2015 verlangsamt hat, ist die derzeit genutzte Bandbreite fast dreimal so hoch wie vor 4 Jahren. Eine interessante Tatsache ist, dass unsere Abonnenten bereits im Oktober 2014 ein Viertel des Terabits an Verkehr generiert haben. Details finden Sie im Artikel:
„ua-hosting.company“ oder wie Sie ein Hosting-Anbieter von Grund auf neu werden und mehr Verkehr generieren als ganz Weißrussland . Jetzt ist diese Zahl natürlich nicht so beeindruckend.
Und dann, als der globale Verkehr ungefähr 120 Tbit / s betrug, erzeugten unsere Abonnenten 0,213% des Weltverkehrs, was mit dem externen Weltverkehr eines Landes wie Weißrussland vergleichbar war.
Es überrascht heute nicht, dass die Wachstumsrate der Verkehrserzeugung durch unsere Abonnenten erheblich reduziert wird. Dies wird vor allem durch die Komplikation der Interaktion mit Copyright-Inhabern und der globalen Internetisierung erleichtert. Jetzt werden die Inhalte nicht nur von professionellen Studios produziert, sondern auch von Einzelpersonen, die, um ihre Inhalte dem Publikum zu liefern, verschiedene Rundfunkdienste nutzen, darunter auch solche wie Youtube.
Jetzt sind unsere Hauptkunden keine Tuben, sondern große und kleine Unternehmen, die ihre Lösungen im Internet bereitstellen, Lösungen, die irgendeine Art von Service bieten oder sogar Inhalte von großen Aggregatoren liefern, aber selbst keinen großen Datenverkehr generieren, weil sie in Meist eine Shell, die großen Marktteilnehmern Zugang und Monetarisierung des Datenverkehrs bietet.
Jetzt wächst der Verkehr unserer Abonnenten nicht mehr so schnell und manchmal nimmt er trotz der Zunahme der Anzahl der Server ab. Die gleiche Situation ist bei vielen anderen Hosting-Anbietern zu beobachten. Aufgrund was dann Wachstum?
Der Weltverkehr wächst aufgrund der Anbindung neuer Teilnehmer an das Netzwerk und der Entwicklung von Kommunikationskanälen. Afrika und Asien sorgen für einen deutlichen Anstieg der Indikatoren für das allgemeine Verkehrswachstum. In Afrika war der schnellste Anstieg des Verbrauchs internationaler Internetbandbreite zu verzeichnen, der 2015-2019 45% pro Jahr betrug. Jedes Jahr blieb Asien mit durchschnittlich 42% pro Jahr hinter Afrika zurück.
Es ist interessant, dass seit Beginn der Überwachung des Verbrauchs internationaler Bandbreitenverbindungen im Jahr 1999 die Route von Europa in die USA und nach Kanada die am stärksten frequentierte Route war. Später überschattete diese Route jedoch eine neue Richtung - Lateinamerika - die USA und Kanada. Die Kapazität auf dieser Route überstieg 2013 erstmals die Kapazität auf der europäisch-amerikanischen Route. Sechs Jahre später wurde diese Route mehr als zweimal beladen als die Route Europa - USA und Kanada. Erst im Jahr 2019 erhöhten die Betreiber den Durchsatz um 9,5 Tbit / s - 27% mehr als ein Jahr zuvor. Somit beträgt der Gesamtdurchsatz aller Kommunikationsleitungen in dieser Richtung derzeit fast 43 Tbit / s.
Aber warum gibt es so eine große Verschiebung? Tatsache ist, dass Lateinamerika hauptsächlich mit dem Norden verbunden ist, während Europa und Asien eine Vielzahl von Verbindungen aufweisen, wie aus der folgenden Abbildung ersichtlich ist. Natürlich hat der Wunsch der Länder, unabhängig von der Überwachung durch die USA zu sein, zum Aufbau direkter Kommunikationswege zwischen Lateinamerika und Europa geführt, aber ihr Gesamtbeitrag zum Gesamtdurchsatz ist immer noch gering. Gleichzeitig haben große US-amerikanische Inhaltsanbieter ihre Glasfaserleitungen gebaut, um ihre Dienste in diesen Regionen bereitzustellen. Es ist billiger und schneller als die Bereitstellung von Inhalten aus entfernteren europäischen Rechenzentren.
Es ist wichtig anzumerken, dass U-Boot-Kabel und terrestrische Kanäle derzeit einen größeren Bedarf an Bandbreite bieten als Satelliten. Dies haben wir 2015 in einem interessanten Artikel beschrieben -
Botschaften im Detail: Eine erstaunliche Geschichte des Unterwasser-Internets , die ihre Relevanz nicht verloren hat. Seitdem hat sich jedoch viel geändert. Wenn zuvor die Durchsatzkapazität einzelner Teilnehmer des Satelliten-Internetzugangs mehrere Megabit nicht überschritten hat, erscheinen bereits Angebote mit Zugriffsgeschwindigkeiten von bis zu 100 Mbit / s (zum Herunterladen von selbst, zum Übertragen des Kanals um eine Größenordnung schwächer oder sogar mehr). Zum Beispiel betrug der Gesamtdurchsatz des Viasat-Betreibers im Jahr 2017 230 Gbit / s. Bis 2020 soll 1 Tbit / s nur dank drei Satelliten erreicht werden, die das neue Viasat-3-Satellitennetz bilden und vielen Abonnenten in schwer erreichbaren Regionen ein qualitativ hochwertiges Internet bieten Zugang. Selbst diese Werte sind jedoch nur Prozentsätze der von allen Internetnutzern benötigten Gesamtbandbreite.
Werden neue Satelliten der Dominanz von Seekabeln ein Ende setzen? Offensichtlich nicht, zumindest nicht in naher Zukunft. Kabel bieten eine um Größenordnungen größere Bandbreite als Satelliten. Dennoch hat immer noch etwa die Hälfte der Bewohner der Erde keinen qualitativ hochwertigen und schnellen Zugang zum Netzwerk. Dies sind 4,6 Milliarden potenzielle Internetnutzer, von denen einige aufgrund der hohen Kosten oder der Komplexität des Zugriffs im Allgemeinen keine aktiven Benutzer des Internetnetzwerks sind. Was diejenigen betrifft, die derzeit mehr oder weniger aktive Benutzer des Netzwerks sind - dies sind 57% der Bevölkerung, 4,4 Milliarden Benutzer. Der Internetzugang lohnt sich und kann verbessert werden.
Es gibt einen großen Unterschied zwischen geostationären Satelliten, der Größe eines Lastwagens und Satelliten mit niedriger Umlaufbahn und einem Gewicht von 200 bis 300 kg, die dank der technologischen Entwicklung zehnmal kleiner und viel billiger sind, aber häufiger ausgetauscht und ein komplexeres Steuerungssystem benötigt werden.
Eine interessante Tatsache ist, dass es zum 31. März 2019 weltweit 2062 Satelliten gibt, die Verteilung nach Ländern ist wie folgt:
USA: 901
Russland: 153
China: 299
Andere: 709
Aber welche Satelliten sind das?
LEO: 1338
MEO: 125
Elliptisch: 45
GEO: 554
Wie Sie sehen können, handelt es sich bei der Mehrheit um Satelliten mit niedriger Umlaufbahn. Und im Laufe der Zeit wird ihre Zahl nur noch zunehmen. So sieht das Projekt von Elon Mask „Starlink“ die Inbetriebnahme von bis zu 42.000 Satelliten mit niedriger Umlaufbahn vor, die einen schnellen und erschwinglichen Internetzugang auf der ganzen Welt ermöglichen und hinsichtlich Verzögerungen effektiver werden als Glasfaserkommunikationsleitungen.
Tatsache ist, dass die Lichtgeschwindigkeit in Glasfaserkommunikationsleitungen nur 60% der im Vakuum beobachteten Lichtgeschwindigkeit beträgt. Die Datenübertragung an Satelliten weist keinen solchen Fehler auf. Lange Zeit gab es nur einen Fehler: Die geostationäre Umlaufbahn (wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Satelliten mit der Rotationsgeschwindigkeit der Erde übereinstimmt und sich der Satellit daher über demselben Punkt auf der Erdoberfläche befindet) ist zu weit von der Erde entfernt (35.786 km über dem Meeresspiegel). Aufgrund dessen betrug die minimale Verzögerung (Ping) ungefähr 477 ms, obwohl in der Praxis die Werte 600 ms und höher erreichten.
Satelliten mit niedriger Umlaufbahn befinden sich in Höhen von 1/105 bis 1/30 des geostationären Satelliten. In diesem Fall beträgt die Verzögerung des Satellitensegments des Netzwerks 25 bis 35 ms, was mit den Verzögerungen bei der Übertragung über Kabel und optische Netzwerke vergleichbar ist. Und wenn wir die Tatsache berücksichtigen, dass die Signalübertragung nicht mit einer Lichtgeschwindigkeit von 0,6, sondern praktisch mit Licht erfolgt, können Europa und Amerika mit einem viel kleineren Ping verbunden werden, als dies jetzt durch Unterwasserkommunikationsleitungen möglich ist. Kunden, die eine minimale Latenz und die höchste Leistung benötigen, werden feststellen, dass das Satelliten-Internet ideal für ihre Anforderungen ist, wenn Quelle und Ziel durch eine Entfernung voneinander getrennt sind, die doppelt so hoch ist wie die Höhe der Satelliten. Ein Beispiel ist die schnellste Faser von London nach Singapur mit einer Verzögerung von 186 ms. Das Satellitensystem kann diesen Wert auf 112 ms reduzieren, was die Netzwerkleistung erheblich verbessert.
Der ungefähre Durchsatz jedes Starlink-Projektsatelliten beträgt 21 Gbit / s. In naher Zukunft ist die Inbetriebnahme von bis zu 4425 Satelliten geplant (die erste Charge von 60 Satelliten wurde im Mai dieses Jahres in die Umlaufbahn gebracht). Nach verschiedenen Prognosen ist das Projekt jedoch unwahrscheinlich wird in der Lage sein, im Benutzerdienst ein Stück Kuchen mit mehr als 21 Tbit / s zu beißen, was 21/466 * 100 = 4,506% der gesamten Bandbreite des Internet-Netzwerks entspricht, oder etwas weniger als ein Paar Unterwasserleitungen von MAREA. Wenn 42.000 Satelliten in das Netzwerk aufgenommen werden (vor nicht allzu langer Zeit erhielt das Unternehmen die Erlaubnis, 12.000 und dann weitere 30.000 Satelliten in Betrieb zu nehmen), kann der Durchsatz des Systems natürlich 1 Pb / s betragen, was die aktuellen Konnektivitätsanforderungen übersteigt 2 mal. Dies kann jedoch nicht früher als 2027 oder sogar viel später geschehen. Und wenn Sie das Moore'sche Gesetz anwenden, wonach sich die Bandbreite alle zwei Jahre verdoppelt, wird Starlink in den optimistischsten Prognosen keinen Anteil des Internetverkehrs von mehr als 25% erhalten. Das Unternehmen prognostiziert außerdem, bis zu 50% des gesamten Internetverkehrs und etwa 10% des Verkehrs in Städten mit hoher Bevölkerungsdichte zu erhalten.
Bei der Erstellung von Prognosen werden jedoch alle Fehler vergessen, die während der Satellitenübertragung auftreten und sich erheblich auf den tatsächlichen Durchsatz des gesamten Systems auswirken. Wenn die Fehlerrate einem Fehler pro 1000 Bit entspricht, werden in einem 4000-Bit-Block (durchschnittlich) drei Fehler angezeigt. Dies bedeutet völlige Unzugänglichkeit bei der Arbeit mit 4000-Bit-Blöcken (kein einziger Block wird als Ganzes übertragen). Wenn die Fehlerrate ein Bit pro Million beträgt, können Sie (theoretisch) 999 Blöcke mit 1000 Bit ohne Fehler senden, was einen guten Durchsatz bedeuten würde. Welche Frequenzsatellitensysteme in der Realität liefern werden, ist eine Frage. Bisher haben wir nur helle und kühne Vorhersagen.
Mehr als 90% des gesamten weltweiten Internetverkehrs werden derzeit über Festnetz übertragen. Vergessen Sie jedoch nicht den lokalen Verkehr innerhalb von Städten und sogar einzelnen Netzen. Als beispielsweise 2004 in Kiew der Boom beim Aufbau von Heimnetzwerken einsetzte, brauchten viele Benutzer überhaupt keinen externen Weltverkehr. Für viele wurde das Internet von UA-IX und einem Server mit Filmen eines Heimnetzwerkanbieters oder von Intranet-Torrents präsentiert . Es gab sogar Schaltflächen zum Deaktivieren des externen und ukrainischen Internetverkehrs. Heutzutage hat ein billigerer Zugang und die Entwicklung sozialer Dienste dieses Gleichgewicht verletzt, der lokale Verkehr und die Welt haben die Plätze getauscht. Dennoch ist es möglich, dass in naher Zukunft die Technologie der Datenspeicherung und -verarbeitung auf Benutzergeräten anstelle von Rechenzentrums-Servern erfunden wird. In diesem Fall wird sich das Wachstum des globalen Verkehrsverbrauchs verlangsamen und der lokale Verkehr wird seine Relevanz erneut erhöhen, vorausgesetzt, die Bewohner des Planeten bleiben bestehen Interaktion und Kommunikation hauptsächlich über das Internet mit Menschen in der Nähe, da es praktisch keine „Grenzen“ zwischen Netzwerkbenutzern gibt. Heutzutage haben die meisten U-Boot-Kommunikationsleitungen eine Kapazität von 40 Gbit / s pro Kanal, während ein Satellitenkanal im Durchschnitt 40 Mbit / s pro Benutzer liefert, was 3 Größenordnungen weniger effizient ist. Wir sollten nicht vergessen, dass sich auch FOCLs entwickeln. Der 100-Gbit / s-FastEthernet-Standard existiert bereits recht gut, was nicht dazu beiträgt, die „Lücke“ zwischen Satelliten- und Glasfaser-Internet zu schließen, und erneut bezeugt, dass Starlink mehr Marketing betreibt. eher als ein echtes Projekt, das revolutionieren wird. Ja, dank des Projekts wird es möglich sein, in schwer erreichbaren Regionen auf das Netzwerk zuzugreifen, aber es wird in den kommenden Jahren nicht möglich sein, mit Glasfasernetzen zu konkurrieren, und Aussagen über den Verkehrsanteil von 50% sind ein weiterer Mythos, der bereits zerstreut wurde.
Es ist erwähnenswert, dass derzeit nicht nur Starlink eine Lösung mit Satelliten mit niedriger Umlaufbahn entwickelt, sondern auch viele Unternehmen - OneWeb, Space Norway, Telesat und sogar Facebook schauen in diese Richtung. Ich möchte jedoch daran erinnern, dass nicht alle derartigen Projekte erfolgreich waren, da sie möglicherweise die Bedürfnisse zukünftiger Abonnenten und die Kosteneffizienz der Lösung nicht berücksichtigen, was ziemlich schwer vorherzusagen ist. Hier möchte ich als Beispiel an das Teledesic-Projekt Bill Gates erinnern, der in den 90er Jahren eine Milliarde Dollar in das Projekt investiert hat und 840 Satelliten starten wollte, um das Internet aus der Sky-Lösung heraus aufzubauen, aber 2003 gescheitert ist, als beschlossen wurde, das Projekt danach zusammenzubrechen wie sich die Höhe der Investitionen 9 Milliarden US-Dollar ohne Amortisationsaussichten näherte. Andere ähnliche Projekte scheiterten ebenfalls an wirtschaftlicher Ineffizienz (das gleiche Iridium) und es wurde beschlossen, die Idee aufzugeben. In jedem Fall sind neue Projekte eine absolut positive Phase in der Entwicklung des Internet-Netzwerks. Manchmal müssen Sie eine Phase durchlaufen, um eine erfolgreiche neue Technologie zu erreichen. Vielleicht werden die derzeitigen Unternehmen dabei erfolgreicher sein.
Dennoch haben Astronomen auf der ganzen Welt bereits Bedenken geäußert, insbesondere die Internationale Astronomische Union (IAU), dass neue Satellitensysteme wahrscheinlich die astronomischen Beobachtungen stören könnten. Ob die Kommerzialisierung diesmal die Wissenschaft gewinnt, bleibt offen. Das Wichtigste ist jedoch, dass diese neue Rasse nicht zu irreversiblen Konsequenzen führt. Es gibt das sogenannte Kessler-Syndrom, an das sich Astronomen zunehmend erinnern. Nach diesem Syndrom ist bei einer hohen Satellitendichte eine Situation möglich, in der im Falle des Zusammenbruchs nur eines der Elemente die Trümmer die anderen beschädigen und zerstören und infolgedessen der Raum für einige Zeit geschlossen bleibt, da jedes andere Objekt, das in die Umlaufbahn gebracht wird, von Tausenden angegriffen wird Trümmer fliegen in unvorhersehbare Richtungen mit einer Geschwindigkeit von Zehntausenden von Kilometern pro Stunde. Natürlich fallen im Laufe der Zeit alle Trümmer auf die Erde oder brennen in der Atmosphäre aus. Die gesamte Satellitenkommunikation kann jedoch für längere Zeit verloren gehen. Es ist schwer zu sagen, wie wahrscheinlich ein solches Ereignis ist. Es ist möglich, dass dies eine Erfindung von Wissenschaftlern ist, um die Wissenschaft zu schützen.
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