No ano passado, o aumento no tráfego global da Internet foi de apenas 26%, segundo estimativas de "especialistas", este é o valor mais baixo dos últimos 15 anos. A lei de Moore é considerada no conceito de duplicar a largura de banda por um determinado período, necessária para atender às necessidades dos usuários da rede violados? Talvez sim, se não por um momento. Nos 5 anos anteriores, esse número era de 28% ao ano. Ou seja, a cada 2 anos, a taxa de transferência ainda não é dobrada, como o número de transistores nos chips, para que ninguém fale, e a chamada diminuição nas taxas de crescimento está no nível de erro.
Hoje, o tráfego global total está na faixa de 466 terabits (466 milhões de megabits) e, embora a taxa de crescimento tenha diminuído desde 2015, a largura de banda atualmente em uso é quase três vezes maior do que a consumida há quatro anos. Um fato interessante é que nossos assinantes geraram um quarto de terabits de tráfego em outubro de 2014. Detalhes podem ser encontrados no artigo:
“ua-hosting.company” ou como se tornar um provedor de hospedagem do zero e gerar mais tráfego do que toda a Bielorrússia . Agora, é claro, esse número não é tão impressionante.
E então, quando o tráfego global era de cerca de 120 TB / s, nossos assinantes geravam 0,213% do tráfego mundial, o que era comparável ao tráfego mundial externo de um país como a Bielorrússia.
Hoje, não é de surpreender que a taxa de crescimento da geração de tráfego por nossos assinantes seja reduzida significativamente. E isso é facilitado, em primeiro lugar, pela complicação da interação com os detentores de direitos autorais e pela Internetização global. Agora, o conteúdo é produzido não apenas por estúdios profissionais, mas também por indivíduos que, para fornecer seu conteúdo aos espectadores, usam vários serviços de transmissão, incluindo grandes como o Youtube.
Agora, nossos principais clientes não são tubas, mas grandes e pequenas empresas que implantam suas soluções na Internet, soluções que fornecem algum tipo de serviço ou até entregam conteúdo de grandes agregadores, mas que não geram grande tráfego por conta própria, porque, em principalmente um shell que fornece acesso e monetização de tráfego para grandes players do mercado.
Agora, o tráfego de nossos assinantes não está crescendo tão rápido e, às vezes, está diminuindo, apesar do aumento no número de servidores. A mesma situação é observada em muitos outros provedores de hospedagem. Devido ao que então o crescimento?
O tráfego mundial está crescendo devido à conexão de novos assinantes à rede e ao desenvolvimento de canais de comunicação. Um aumento significativo nos indicadores gerais de crescimento do tráfego é fornecido pela África e pela Ásia. Na África, foi observado o aumento mais rápido no consumo de largura de banda internacional da Internet, que em 2015-2019 foi de 45% ao ano. A cada ano, a Ásia ficava atrás da África, com uma média de 42% ao ano.
É interessante que, desde o início do monitoramento do consumo de conectividade de banda internacional em 1999, a rota mais movimentada foi a da Europa para os EUA e o Canadá, mas mais tarde essa rota ofuscou uma nova direção - América Latina - EUA e Canadá. A capacidade nessa rota excedeu pela primeira vez a capacidade na rota europeu-americana em 2013. Seis anos depois, essa rota ficou mais de 2 vezes carregada que a rota Europa - EUA e Canadá. Somente em 2019, as operadoras aumentaram a taxa de transferência em 9,5 Tbps - 27% a mais que no ano anterior. Assim, atualmente, o rendimento total de todas as linhas de comunicação nessa direção é quase 43 Tbit / s.
Mas por que existe uma mudança tão grande? O fato é que a América Latina está principalmente associada ao Norte, enquanto a Europa e a Ásia têm uma grande variedade de conexões, como pode ser visto no diagrama abaixo. Evidentemente, o desejo dos países de serem independentes do monitoramento dos EUA levou à construção de linhas diretas de comunicação entre a América Latina e a Europa, mas sua contribuição total ao rendimento geral ainda é pequena. Ao mesmo tempo, os principais provedores de conteúdo dos EUA construíram suas linhas de fibra óptica para fornecer seus serviços a essas regiões. É mais barato e mais rápido do que entregar conteúdo de data centers europeus mais remotos.
É importante observar que os cabos submarinos e os canais terrestres atualmente fornecem uma maior necessidade de largura de banda do que os satélites, falamos sobre isso em 2015 em um artigo interessante -
Mensagens em profundidade: uma história incrível da Internet subaquática , que não perdeu sua relevância. No entanto, muita coisa mudou desde então. Se anteriormente a capacidade de transferência de assinantes individuais de acesso à Internet via satélite não excedia vários megabits, as ofertas com velocidades de acesso de até 100 Mbit / s já estão começando a aparecer (baixar por si só, transferir o canal por uma ordem de magnitude mais fraca ou mais). Por exemplo, em 2017, o rendimento total da operadora Viasat era de 230 Gb / s, e em 2020 está planejado atingir apenas 1 Tbit / s, graças a três satélites que formarão a nova rede de satélites Viasat-3 e fornecerão a muitos assinantes em regiões de difícil acesso Internet de alta qualidade. acesso. No entanto, mesmo esses valores são apenas porcentagens da largura de banda total exigida por todos os usuários da Internet.
Os novos satélites acabarão com o domínio dos cabos submarinos? Obviamente não, pelo menos não no futuro próximo. Os cabos fornecem ordens de magnitude maior largura de banda do que os satélites. No entanto, cerca de metade dos habitantes da Terra não tem acesso de alta qualidade e alta velocidade à rede. E isso representa 4,6 bilhões de usuários em potencial da Internet, alguns dos quais não são usuários ativos da rede da Internet em geral devido ao alto custo ou complexidade do acesso. Quanto aos usuários mais ou menos ativos da rede no momento - isso representa 57% da população, 4,4 bilhões de usuários. O acesso à Internet vale a pena e pode ser melhorado.
Há uma enorme diferença entre os satélites geoestacionários, o tamanho de um caminhão e os satélites de baixa órbita, com peso entre 200 e 300 kg, que devido ao desenvolvimento da tecnologia são dezenas de vezes menores e muito mais baratos, mas precisam de substituição mais frequente e um sistema de controle mais complexo.
Um fato interessante é que, em 31 de março de 2019, existem 2062 satélites em todo o mundo, a distribuição por país é a seguinte:
EUA: 901
Rússia: 153
China: 299
Outros: 709
Mas que satélites são esses?
LEO: 1338
MEO: 125
Elíptico: 45
GEO: 554
Como você pode ver, a maioria são satélites de baixa órbita. E com o tempo, seu número só aumentará. Assim, o projeto de Elon Mask “Starlink” prevê o comissionamento de até 42.000 satélites de baixa órbita, que fornecerão acesso rápido e acessível à Internet em todo o mundo e, em termos de atrasos, se tornarão mais eficazes do que as linhas de comunicação por fibra óptica.
O fato é que a velocidade da luz nas linhas de comunicação por fibra óptica é de apenas 60% da velocidade da luz observada no vácuo. A transmissão de dados para os satélites não tem essa falha. Por um longo tempo, houve apenas uma falha - a órbita geoestacionária (quando a velocidade de rotação do satélite coincide com a velocidade de rotação da Terra e, devido a isso, o satélite está acima do mesmo ponto na superfície da Terra) fica muito longe da Terra (35 786 km acima do nível do mar). Por esse motivo, o atraso mínimo (ping) foi de cerca de 477 ms, embora na prática os valores tenham atingido 600 ms ou mais.
Os satélites de órbita baixa estarão localizados em altitudes de 1/105 a 1/30 do geoestacionário, caso em que o atraso do segmento de satélite da rede será de 25 a 35 ms, o que é comparável aos atrasos na transmissão por cabo e redes ópticas. E se levarmos em conta o fato de que a transmissão do sinal ocorrerá não a uma velocidade de 0,6 da luz, mas praticamente com a luz, a Europa e a América poderão ser conectadas com um ping muito menor do que o fornecido pelas linhas de comunicação subaquáticas. Assim, os clientes que precisam de latência mínima e o desempenho mais alto descobrirão que a Internet via satélite será ideal para suas necessidades se a origem e o destino forem separados por uma distância que é o dobro da altura dos satélites. Um exemplo é a fibra mais rápida de Londres para Cingapura que fornece um atraso de 186 ms. O sistema de satélite pode reduzir esse valor para 112 ms, o que melhora muito o desempenho da rede.
A taxa de transferência aproximada de cada um dos satélites do projeto Starlink é de 21 Gbit / s, em um futuro próximo está planejado comissionar até 4425 satélites (o primeiro lote de 60 satélites foi colocado em órbita em maio deste ano). No entanto, de acordo com várias previsões, o projeto é improvável poderá morder um pedaço de bolo, no serviço ao usuário, em mais de 21 Tbps, o que equivale a 21/466 * 100 = 4,506% da largura de banda total da rede da Internet, ou um pouco menos de um par de linhas subaquáticas da MAREA. Obviamente, quando 42.000 satélites serão colocados na rede (há pouco tempo a empresa recebeu permissão para colocar em operação 12.000 e mais 30.000 satélites), a taxa de transferência do sistema pode se tornar igual a 1 Pb / s, o que excede as necessidades atuais de conectividade 2 vezes. No entanto, isso pode acontecer não antes de 2027, ou mesmo muito mais tarde. E se você aplicar a lei de Moore, segundo a qual a largura de banda dobrará a cada 2 anos, nas previsões mais otimistas, a Starlink não receberá uma parcela do tráfego da Internet superior a 25%. A empresa também faz previsões para receber até 50% de todo o tráfego da Internet e cerca de 10% do tráfego nas cidades com alta densidade populacional.
No entanto, ao fazer previsões, todos esquecem os erros que ocorrem durante a transmissão via satélite, o que tem um impacto significativo na taxa de transferência real de todo o sistema. Se a taxa de erro for igual a um erro por 1000 bits, você verá três erros (em média) em um bloco de 4000 bits. O que significa inacessibilidade completa ao trabalhar com blocos de 4000 bits (nenhum bloco será transferido inteiro). Se a taxa de erro for de um bit por milhão, você poderá enviar 999 blocos de 1000 bits (teoricamente) sem erros, o que significaria uma boa taxa de transferência. Que frequência os sistemas de satélite fornecerão na realidade é uma questão, até agora só temos previsões brilhantes e ousadas.
Atualmente, mais de 90% de todo o tráfego global da Internet é transmitido por linhas terrestres, mas não se esqueça do tráfego local, nas cidades e até nas redes individuais. Por exemplo, em 2004, quando o boom da construção de redes domésticas começou em Kiev, muitos usuários não precisavam de tráfego externo mundial, então para muitos a Internet foi apresentada pelo UA-IX e um servidor com filmes de um provedor de rede doméstica ou por torrents na intranet . Havia até botões para desativar o tráfego da Internet externo e ucraniano. Atualmente, o acesso mais barato e o desenvolvimento de serviços sociais violam esse equilíbrio, o tráfego local e o mundo mudaram de lugar. No entanto, é possível que, no futuro próximo, seja inventada a tecnologia de armazenamento e processamento de dados nos dispositivos dos usuários, e não nos servidores do data center. Nesse caso, o crescimento do consumo global de tráfego diminuirá e o tráfego local aumentará novamente sua relevância, desde que os habitantes do planeta continuem interaja e se comunique principalmente através da Internet com pessoas que moram nas proximidades, já que agora praticamente não existem "limites" entre os usuários da rede. Hoje, a maioria das linhas de comunicação submarinas tem capacidade de 40 Gbit / s por canal, enquanto, em média, um canal de satélite fornece 40 Mbit / s por usuário, o que é três ordens de magnitude menos eficiente. Não devemos esquecer que os FOCLs também estão em desenvolvimento; o padrão FastEthernet de 100 Gbps já existe muito bem, o que não contribui para diminuir a “lacuna” entre a Internet via satélite e a fibra óptica e mais uma vez testemunha que o Starlink é mais marketing, ao invés de um projeto real que irá revolucionar. Sim, graças ao projeto, será possível acessar a rede em regiões de difícil acesso, mas não será possível competir com redes de fibra ótica nos próximos anos, e declarações sobre a parcela de tráfego em 50% é outro mito que já foi dissipado.
Vale a pena notar que, no momento, não apenas a Starlink está desenvolvendo uma solução com satélites de baixa órbita, existem muitas empresas - OneWeb, Space Norway, Telesat e até o Facebook está olhando nessa direção. Mas gostaria de lembrar que nem todos esses projetos foram bem-sucedidos, pois podem não levar em consideração as necessidades de futuros assinantes e a relação custo-benefício da solução, o que é bastante difícil de prever. Gostaria de lembrar aqui, por exemplo, o projeto Teledesic, Bill Gates, que investiu um bilhão de dólares nos anos 90 e pretendia lançar 840 satélites para construir a Internet a partir da solução Sky, mas falhou em 2003, quando o projeto foi decidido entrar em colapso após de como a quantidade de investimentos se aproximava de US $ 9 bilhões, sem perspectivas de retorno. Outros projetos semelhantes também falharam devido à ineficiência econômica (o mesmo Iridium) e foi decidido abandonar a ideia. De qualquer forma, novos projetos são um estágio absolutamente positivo no desenvolvimento da rede da Internet. Às vezes, você precisa passar por algum estágio para obter uma nova tecnologia de sucesso. Talvez as empresas atuais tenham mais sucesso nisso.
No entanto, astrônomos de todo o mundo já manifestaram preocupações, em particular a União Astronômica Internacional (IAU), de que novos sistemas de satélite provavelmente interfiram nas observações astronômicas. Se a comercialização ganha ciência desta vez, a questão permanece em aberto. Mas o mais importante é que essa nova corrida não leve a consequências irreversíveis. Existe a chamada síndrome de Kessler, que é cada vez mais lembrada pelos astrônomos. De acordo com essa síndrome, com uma alta densidade de satélites, é possível uma situação em que, no caso de colapso de apenas um dos elementos, os destroços danifiquem e destruam os outros e, como resultado, o espaço será fechado por um tempo, já que qualquer outro objeto colocado em órbita será atacado por milhares detritos voando em direções imprevisíveis a velocidades de dezenas de milhares de quilômetros por hora. É claro que, com o tempo, todos os detritos caem na Terra ou queimam na atmosfera; no entanto, todas as comunicações por satélite podem ser perdidas por um tempo bastante longo. É difícil dizer quão provável é esse evento. É possível que isso seja uma invenção dos cientistas para proteger a ciência.
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