Internet až 10× rychlejší. Stačí trocha matematiky

Jak zrychlit až desetinásobně internet bez výměny současných linek? Vědci přišli na způsob, jak pomocí matematických rovnic optimalizovat přenos dat.
Internet až 10× rychlejší. Stačí trocha matematiky

Internet a první internetové protokoly vznikaly v roce 1973 jakou součást experimentálního výzkumu pro vědeckou obec a armádu. Kdo by si mohl v té době pomyslet, že přes tuto infrastrukturu budeme jednou streamovat video ve vysokém rozlišením v počtu stovek milionů uživatelů zároveň a v rámci celé planety. Spolu s miliony dalších infromací.

Podívejte se na zajímavé a vtipné video se zakladatelem internetu Vintem Cerfem - První částdruhá část

Některé základní stavební kameny, mezi které patří i zmíněné protokoly, tak byly vytvořeny pro stabilní přenos dat, ale v dnešní době znamenají obrovskou a zbytečnou zátěž, kterou lze poměrně jednoduše optimalizovat. Jak ukázali vědci z univerzit Aalborg a MIT, stačí trocha chytré matematiky.

Pakety jako zastaralá technologie

Hlavním problém, který způsobuje obrovské ztráty rychlosti přenosu dat, jsou pakety, respektive zapracovaná ochrana při přenosu od odesílatele k příjemci. Ať už posíláte jednoduchou zprávu nebo přehráváte video z Youtube, data k vám putují pomocí paketů. Pokud se zjistí, že jeden z paketů je poškozen, dojde k opětovnému posílání, což je hlavní problém, který zpomaluje celou internetovou síť.

Jak jednoduše vysvětluje Frank Fritzek, dochází k posílání jednoho paketu za druhým a po cestě je spousta „semaforů“ se světly, které často ukazují červenou – dochází k poškození plynulého toku dat (starší abstrakt výzkumu z roku 2000 z oblasti síťového toku informací v PDF).

Klepněte pro větší obrázek
Toto už někdy viděl asi každý uživatel internetu

Nová technologie odstraňuje potřebu mít po datové cestě jakékoli „semafory“ a tedy opakovat posílání paketů, které nedorazily nebo byly poškozené.

S matematickými rovnicemi se dopočítá, co chybí

Nový způsob síťového kódování oproti kontrole, která v případě chyby zajistí opětovné poslání, se snaží zcela zrušit tento princip. Místo paketů se data posílají v rámci matematických rovnic, které je možné pomocí obousměrné komunikace do sítě zrekonstruovat i v případě, že dorazí z části nebo poškozené.

Díky novému síťovému kódování je tak možné realizovat mnohem plynulejší přenos dat, který může zvýšit propustnost o pětinásobek až desetinásobek oproti způsobu založeném na paketech.

Vědci technologii samozřejmě už otestovali na reálných vzorcích. Jeden z příkladů je video, které bylo pomocí současného systému s pakety během stahování 13× přerušeno. V případě stahování pomocí kódování matematickými rovnicemi ale došlo ke stáhnutí bez jediného přerušení.

Revoluce v rámci celého internetu

Taková technologie týkající se samotných základu internetového kódování by samozřejmě dokázala ovlivnit veškeré přenosy, ať už jde o rychlost a kvalitu mobilního připojení, internetového spojení přes telefonní linky, satelitních připojení a komunikaci všech zařízení mezi sebou v rámci různých typů sítí.

S nadcházejícím internetem věcí, kdy se bude do internetu připojovat stále větší množství zařízení ve stále kratším čase, je nový způsob síťového kódování opravdu zásadní vylepšení.

Klepněte pro větší obrázek
Technologie RLNC už je dostupná pro mnoho platforem, zbývá jen implementace samotnými výrobci hardwaru

Tvůrci si hlavní technologii RLNC - Random Linear Network Coding (další podrobnosti v PDF) patentovali a založili vlastní společnost Steinwurf.

Jedna ze starších ukázek využití RLNC, kdy je pouze jeden odesílatel a mnoho příjemců:

Hlavním cílem je teď dostat tuto technologii k výrobcům síťového hardwaru, ale také koncových hardwarových zařízení. Technologie RLNC dle tvrzení snižuje i zátěž procesoru, čímž zároveň snižuje i spotřebu. To se hodí především ve světě mobilních zařízení a malých zařízení určených třeba na tělo, které mají malou baterii a potřebují pravidelně přistupovat do sítě.

Jednou z výhod je, že už nyní jsou k dispozici kompatibilní knihovny pro platformy jako iOS, Android, Windows, Ubuntu, Raspberry Pi, OS X, Debian nebo Arch Linux, takže implementace by snad měla být jen otázka času.

Diskuze (57) Další článek: Chcete 10 TB v cloudu zadarmo? Čínské QQ vám to dá

Témata článku: Technologie, Internet, Programování, Síťová data, Faster, Jednoduchý vzorec, Mat, Matematik, Vtipné video, Zastaralá technologie, Videos, Trocha, Zásadní vylepšení, Zastaralé zařízení


Určitě si přečtěte

Apple: naše mapy budou nejlepší na světě. Tajně jsme na nich pracovali několik let

Apple: naše mapy budou nejlepší na světě. Tajně jsme na nich pracovali několik let

** Apple odhalil své plány na zcela nové mapy ** Několik let pracuje na nových mapách, které by měly předběhnout konkurenci ** Objeví se s příchodem iOS 12 pro vybrané státy

Karel Javůrek | 50

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

** Microsoft představil nový tablet Surface Go ** Nový model zaujme nízkou cenou, ale schopnostmi zařízení Surface ** Microsoft nepoužil čip ARM, ale klasický procesor od Intelu 

Karel Javůrek | 116

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 44

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Řešením matematického problému se dostal k modelu teoretického stroje, který nese jeho jméno a je základem logiky univerzálních počítačů.

Pavel Tronner | 57

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

** Systém Windows 10 umí spoustu užitečných drobností ** O mnoha praktických funkcích pravděpodobně ani nevíte ** Poznejte užitečné tipy, které se vám mohou hodit každý den

Vladislav Kluska | 36

Google ADT-2: Miniaturní krabička s Android TV 8.0, kterou si nikdy nekoupíte

Google ADT-2: Miniaturní krabička s Android TV 8.0, kterou si nikdy nekoupíte

** Dlouho se nevědělo, co to přesně má být ** Pak se s krabičkou Google pochlubil na I/O ** Do „Chromecastu“ vtěsnal celý Android TV

Jakub Čížek | 24

Jak dopadl velký den Applu s náloží novinek: Sledujte, co letos připravil

Jak dopadl velký den Applu s náloží novinek: Sledujte, co letos připravil

** Apple večer představil novinky ** Ukáže nové operační systémy, ale čekala se i nová zařízení ** Začíná vývojářská konference Applu WWDC 2018

Karel Javůrek | 87


Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test 18 bezdrátových sluchátek

Vše o přechodu na DVB-T2

Procesory AMD opět porážejí Intel

7 NVMe M.2 SSD v přímém souboji