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Eine Möglichkeit, solche Verzögerungen zu minimieren, besteht darin, einen Pfad durch das Internet zu schneiden, der die Verkehrsbedingungen vor Ihnen berücksichtigt. Mein Unternehmen, Subspace, hat ein solches Netzwerk mit kundenspezifischer Hardware und einem proprietären Glasfaser-Backbone aufgebaut. Und wir haben gezeigt, dass es nicht kompliziert sein muss – Benutzer müssen nichts Komplizierteres tun, als sich bei einem Webportal anzumelden. Zusammengefasst hat Subspace eine “Wetterkarte” für das Internet erstellt, die abgehackte oder stürmische Teile des Netzwerks erkennen und diese für eine bessere und schnellere Echtzeit-Datenbewegung umgehen kann.

Die Online-Transformation bedingt durch die aktuelle Pandemie lässt sich in einer einzigen Statistik ablesen. Im Dezember 2019 hatte das Videokonferenzunternehmen Zoom 10 Millionen tägliche Teilnehmer, im April des folgenden Jahres waren es 300 Millionen. Die meisten dieser neuen Rekruten für das Echtzeit-Internet wurden von Problemen überrascht, die Online-Spieler seit Jahrzehnten plagen.

Subspace wurde Anfang 2018 gegründet. Als wir anfingen, dachten wir, dass die Internetleistung für Echtzeitanwendungen nicht optimal ist, aber es stellte sich als viel schlechter heraus, als wir uns vorgestellt hatten. Mehr als 20 Prozent der mit dem Internet verbundenen Geräte hatten zu jeder Zeit Leistungsprobleme und 80 Prozent hatten mehrmals täglich größere Störungen.

Wir haben uns zunächst auf Multiplayer-Spiele konzentriert, bei denen die Erfahrung eines Spielers von der Echtzeit-Netzwerkleistung abhängt und jede Millisekunde zählt. In der zweiten Jahreshälfte 2019 haben wir unser Netzwerk und unsere Technologie für einen der größten Spieleentwickler der Welt bereitgestellt, was zu einer größenordnungsmäßigen Zunahme des Engagements und einer Verdoppelung der Anzahl der Spieler mit einer wettbewerbsfähigen Verbindung geführt hat.

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

Die Probleme von Spielern haben mit Latenz, Schwankungen in der Latenz, die als Jitter bezeichnet werden, und Unterbrechungen beim Empfang von Daten, die als Paketverlust bezeichnet werden, zu tun. Verbindungen mit hoher Latenz begrenzen beispielsweise die Geschwindigkeit des “Matchmaking” oder des Prozesses, Spieler miteinander zu verbinden, indem sie den Pool von Spielern einschränken, die schnell beitreten können. Ein langsameres Matchmaking wiederum kann dazu führen, dass frustrierte Spieler aufhören, bevor ein Spiel beginnt, wodurch ein noch kleinerer Matchmaking-Pool übrig bleibt, der die Optionen für die verbleibenden Spieler weiter einschränkt und einen Teufelskreis erzeugt.

Im Jahr 2020, als COVID-19 die Welt zu Videokonferenzen und Fernunterricht drängte, begannen diese Leistungsprobleme plötzlich viel mehr Menschen zu betreffen. 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. Das ist von zu Hause aus weitaus schwieriger als von einer Zentrale aus, die an einer robusten Glasfaserleitung angeschlossen ist. Darüber hinaus ist auch das Anrufvolumen in Contact Centern auf einem Allzeithoch. Zendesk, ein Anbieter von Kundenservice-Software, hat festgestellt, dass Support-Tickets im Zeitraum 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.

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Die Verschiebungen in der Online-Nutzung die durch die Pandemie geschaffen wurden, stärken auch die Argumente für eine weitere Demokratisierung des Internets – die Idee, dass es einen universellen, konsistenten Nutzungsstandard für alle geben muss, unabhängig davon, wer oder wo sie sich befinden. Dies ist kein uneingeschränktes Gut, denn E-Mail hat ganz andere Anforderungen als ein Online-Spiel oder eine Videokonferenz.

In den 1990er Jahren wurde der Internetzugang von der Welt des Militärs und bestimmter Bildungsorganisationen zu einem wirklich universellen System erweitert. Dann demokratisierten Content Delivery Networks (CDNs) wie Akamai und Cloudflare das Daten-Caching, indem sie häufig angeforderte Daten wie Bilder und Videos in Rechenzentren und Server einbrachten, die näher an der “letzten Meile” der Endbenutzer sind. Schließlich bauten Amazon, Microsoft und andere Cloud-Computing-Rechenzentren, die künstliche Intelligenz, Videobearbeitung und andere rechenintensive Projekte näher an die Benutzer der letzten Meile heranführen.

Verbindungen zwischen Knoten sind darauf ausgelegt, so viele Daten wie möglich bereitzustellen, anstatt Daten konsistent oder mit minimaler Verzögerung bereitzustellen.

Aber es gibt noch eine letzte Phase der Demokratisierung, die noch nicht stattgefunden hat – die Demokratisierung der Pfade, über die Daten geleitet werden. Das Internet verbindet Hunderte von Millionen von Knoten, aber die tatsächliche Leistung der Pfade, die diese Knoten verbinden, variiert stark, selbst in Großstädten. Verbindungen zwischen Knoten sind auf die Bereitstellung ausgelegt So viel Daten wie möglich, anstatt Daten konsistent oder mit minimaler Verzögerung zu liefern.

Um die Analogie einer Autobahn zu verwenden: Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich mitten auf einem Roadtrip von Los Angeles nach Chicago und in den Rocky Mountains wütet ein längerer Schneesturm. Während die Fahrt durch Denver normalerweise die direkteste (und schnellste) Route ist, wird der Schneesturm Sie bestenfalls verlangsamen oder im schlimmsten Fall zu einem Unfall führen. Stattdessen könnte es sinnvoller sein, einen Umweg über Dallas zu machen. Auf diese Weise würden Sie auf die tatsächlichen aktuellen Bedingungen der Route reagieren, anstatt sich auf deren Fähigkeiten zu verlassen sollen Sein.

Demokratisierte Netzwerkelemente würden nicht unbedingt die beste Route basierend auf den niedrigsten Kosten oder der höchsten Kapazität wählen. Stattdessen würde ein vollständig demokratisiertes Internet, wie Google Maps, Waze und andere Navigations- und Routenplanungs-Apps für Fahrer, Daten mit der besten Leistung und Stabilität entlang des Weges leiten. Mit anderen Worten, die Route mit dem höchsten Durchsatz oder der geringsten Anzahl von Hops würde nicht automatisch priorisiert.

Die traditionelle Betonung, mehr Daten durch das Netzwerk zu übertragen, ignoriert all die Dinge, die Latenz verursachen – Probleme wie Instabilität, geografische Entfernung oder umständliche Pfade. Aus diesem Grund können Sie eine Wi-Fi-Verbindung von 100 Megabit pro Sekunde haben und trotzdem einen abgehackten Zoom-Anruf führen. In diesem Fall liefern die Netzwerkelemente, die Sie mit den anderen in Ihrem Anruf verbinden, keine konsistente Leistung.

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Das Internet-Routing führt oft über Umwege – entlang von Landesgrenzen, Gebirgszügen und mehr – genauso wie das Fahren über Land oft mehrere Autobahnen erfordert. Noch schlimmer ist, dass ISP- und Carrier-Netzwerke nicht wissen, was außerhalb ihrer selbst existiert, und wenn sie Pakete aneinander weiterleiten, gehen sie oft zurück. Insbesondere die letzte Meile – ähnlich dem Abfahren von der Interstate und auf lokalen Straßen – ist dornig, da der Verkehr je nach Kosten, Politik und Eigentümerschaft zwischen den Transportunternehmen wechselt. Es ist dieses indirekte Routing, die mangelnde Kenntnis der Netzwerke über das gesamte Internet und die Inkonsistenz auf der letzten Meile, die die Bereitstellung von Daten mit minimaler Verzögerung extrem schwierig machen.

Eine bessere Lösung besteht darin, Daten auf den Pfad mit der derzeit besten Leistung umzuleiten. Dies mag in der Theorie einfach genug klingen, kann jedoch aus einigen Gründen kompliziert sein.

Zum einen hat das Aufkommen von Netflix und anderen Video-Streaming-Plattformen in den letzten 20 Jahren dazu geführt, dass Echtzeitanwendungen behindert wurden. Da solche Plattformen priorisieren, dass häufig angeforderte Daten näher an Netzwerkrändern platziert werden, sind diese Netzwerke für latenzempfindliche Videoanrufe und Online-Spiele weniger förderlich. Während ISPs im Laufe der Zeit für schnellere Upload- und Download-Geschwindigkeiten geworben und bereitgestellt haben, haben sich etablierte Netzwerkinfrastrukturen nur noch fester etabliert. Es ist ein perfekter Fall für das Sprichwort “Wenn Sie nur einen Hammer haben, sieht alles aus wie ein Nagel.”

Ein größeres 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 Service bezahlen, bedeutet das nicht, dass jede Anfrage, die Sie stellen, auf die Teile des Netzwerks beschränkt bleibt, die er kontrolliert. In der Tat tun Anfragen dies meistens nicht.

Ein Betreiber könnte Daten entlang eines optimalen Pfades 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 selbst möglicherweise nicht bewusst sind. Das ist ein Aspekt dessen, was Subspace tut.

Im Wesentlichen hat Subspace eine eigene Echtzeitkartierung des Internetverkehrs und der Bedingungen erstellt, ähnlich wie Waze den Verkehr auf Straßen und Autobahnen kartiert. Und wie Waze, das die gesammelten Informationen verwendet, um Personen basierend auf den aktuellen Verkehrsbedingungen umzuleiten, kann Subspace dasselbe mit dem Internet-Verkehr tun und über jeden von einem bestimmten Betreiber kontrollierten Teil hinausblicken.

Subspace verwendet benutzerdefinierte globale Router und Routing-Systeme sowie dedizierte Glasfaser-Mesh-Netzwerke, um alternative Pfade für Routen bereitzustellen, die aus dem einen oder anderen Grund dazu neigen, mehr als die meisten anderen unter Latenz zu leiden. Diese Hardware wurde in mehr als 100 Rechenzentren weltweit installiert. Ein IT-Administrator kann den ausgehenden Datenverkehr auf einfache Weise durch das Subspace-Netzwerk leiten und diesen Datenverkehr so ​​früher an sein Ziel bringen, als es das herkömmliche öffentliche Domain Name System (DNS) bewältigen könnte.

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Im Wesentlichen hat Subspace eine eigene Echtzeitkartierung des Internetverkehrs und der Bedingungen erstellt, ähnlich wie Waze den Verkehr auf Straßen und Autobahnen kartiert.

Subspace verwendet benutzerdefinierte Software, um den Verkehr um alle Straßensperren herum zu lenken, die zwischen ihm und seinem Zielort liegen könnten. In Echtzeit misst die Software im Netzwerk Latenz (in Millisekunden), Jitter (in Latenzvariation) und Paketverlust (in der Anzahl der erfolgreich zugestellten Datenpakete innerhalb eines Zeitintervalls) auf allen möglichen Pfaden. Immer wenn eine ungewöhnliche oder unerwartete Latenzspitze auftritt – was wir gerne „Internetwetter“ nennen – leitet die Software den Datenverkehr bei Bedarf automatisch über das gesamte Netzwerk um.

Unternehmen haben versucht, schlechtes Internetwetter zu vermeiden, indem sie private Netzwerke mit Technologien wie SD-WAN (Software-Defined Wide Area Networking) und MPLS (Multiprotocol Label Switching) aufbauen. Diese Methoden funktionieren jedoch nur, wenn eine ganze Belegschaft an eine Handvoll zentralisierter Büros berichtet. Wenn viele Mitarbeiter von zu Hause aus arbeiten, muss jedes Zuhause als Zweigniederlassung behandelt werden, was die Logistik zu komplex und kostspielig macht.

Neben zufälligem Schlechtwetter gibt es einige Verkehrsprobleme im öffentlichen Internet, die als Nebenwirkung bestimmter Sicherheitsmaßnahmen auftreten. Nehmen Sie den als Distributed Denial-of-Service (DDoS)-Angriff bekannten Vandalismus, bei dem böswillige Akteure Server mit Paketen überfluten, um die Systeme zu überlasten. Es ist eine häufige Geißel von Multiplayer-Spielen. Um solche Angriffe zu vereiteln, versucht die Industriestandard-Technik “DDoS Scrubbing”, bösartigen Datenverkehr von “sicherem” Datenverkehr zu trennen. Um Datenverkehr zu einem Scrubbing-Center zu leiten, müssen Sie ihn jedoch oft durch Haarnadelkurven und -kurven leiten, Umwege, die eine Latenzzeit von mehr als 100 Millisekunden hinzufügen können.

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

Die Tricks, die geholfen haben Das Internet-Wachstum in den ersten Jahrzehnten liefert nicht mehr das erwartete Preis-Leistungs-Verhältnis, da die Menschen heute mehr von Netzwerken verlangen als nur Bandbreite. Die bloße Übertragung großer Datenmengen durch das Netzwerk kann Innovationen nicht mehr aufrechterhalten.

Das Internet benötigt stattdessen eine stabile, direkte Kommunikation mit Lichtgeschwindigkeit, die von einem dedizierten Netzwerk bereitgestellt wird. Bis jetzt haben wir uns darauf beschränkt, mit großen Unternehmen zusammenzuarbeiten, um ihre speziellen Netzwerkanforderungen zu erfüllen. Wir haben unser Netzwerk jedoch kürzlich allen Anwendungsentwicklern zur Verfügung gestellt, um jeder Internetanwendung mehr Netzwerkleistung zu verleihen.

Mit diesem neuen, verbesserten Internet werden die Menschen nicht unter abgehackten Zoom-Anrufen leiden. Chirurgen, die Telemedizin durchführen, werden nicht mitten in der Naht abgeschnitten. Und das physische, erweiterte, virtuelle Realitäten verschmelzende Metaversum wird endlich möglich.

Dieser Artikel erscheint in der Printausgabe vom November 2021 als “The Internet’s Coming Sunny Days”.

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