Темы



Почему скорость отправки данных в интернет намного ниже скорости их скачивания?

Коротко сгенерировано ИИ по тексту статьи
  • Тарифы Xfinity в примере дают 300 Мбит/с, 500 Мбит/с и 1 Гбит/с на скачивание, но одинаковые 117 Мбит/с на отдачу.
  • Кабельные сети выделяют больше пропускной способности скачиванию; оптоволоконные провайдеры обычно предлагают одинаковую скорость в обоих направлениях.
  • Netflix и Google используют CDN с региональными серверами для скачивания, но сопоставимой системы для отдачи данных нет.

Почему это важно: Большинство пользователей скачивает гораздо больше данных, чем отправляет, поэтому высокая скорость отдачи им обычно не нужна.

Это сочетание физических ограничений и поведения пользователей.

Wi-Fi icons above houses in a neighborhood, with light rays on the street in front of them.
TechAnimationStock/Shutterstock

Если вы недавно проверяли условия своего домашнего интернет-тарифа или выбирали новый, то могли заметить, что скорость скачивания намного выше скорости отдачи. Например, доступные в моём районе тарифы Xfinity сейчас предлагают скорость скачивания 300 Мбит/с, 500 Мбит/с и 1 Гбит/с, но сведения о широкополосном доступе показывают, что типичная скорость отдачи у всех трёх тарифов одинаковая — 117 Мбит/с. Чтобы скорость отдачи выросла примерно до 293 Мбит/с, придётся перейти на тариф со скоростью 2 Гбит/с.

Как выясняется, причин этому несколько, и современные подключения не подвержены одним и тем же ограничениям.

Скорости соответствуют тому, как большинство людей пользуется интернетом

Главная причина носит практический характер: большинство людей скачивает гораздо больше данных, чем отправляет. Почти любое наше взаимодействие с интернетом связано со скачиванием, и объём скачиваемых данных обычно намного больше объёма отправляемых.

Например, подумайте, как часто вы смотрите видео или слушаете музыку в потоковом режиме по сравнению с тем, как часто сами загружаете их в интернет. Ещё один большой источник скачивания данных — установка и обновление приложений, игр и системного программного обеспечения: всё это требует значительной пропускной способности сети. Даже при обычном просмотре веб-страниц вы скачиваете гораздо больше данных, чем отправляете — например, в виде текста для входа в систему или комментария.

Если вы не передаёте огромные файлы через облачное хранилище, не ведёте трансляции на Twitch и у вас не проходит по несколько видеозвонков в день, высокая скорость отдачи вам, скорее всего, не нужна. Большинство пользователей оценит, если 80 или 90% пропускной способности будет уходить на то, чтобы быстро скачивать данные, а не поровну распределяться между скачиванием и отдачей.

Ограничения физического подключения

The back of a cable internet modem, showing the coaxial cable and Ethernet ports.
Trevor Srednick/Getty Images

Главная причина низкой скорости отдачи на практике — ограничения среды, по которой передаётся интернет-соединение. В стандартном кабельном интернете используются те же коаксиальные медные линии, что и для кабельного телевидения. Очевидно, кабельное телевидение работает в одну сторону: домашнему телевизору почти никогда не нужно передавать данные обратно. Поэтому кабельную инфраструктуру изначально строили с учётом этого. Но для работы интернета нужна передача данных в обоих направлениях, и провайдерам приходится решать, какую часть ограниченной пропускной способности медных кабелей выделить для каждого направления. Как мы уже говорили, логично отдать большую часть канала скачиванию, поскольку на него приходится основная доля активности.

Стандарт Data Over Cable Service Interface Specifications (DOCSIS) позволяет передавать интернет-сигналы по кабелям, которые изначально для этого не предназначались. Новые версии этого стандарта повышают максимальную скорость скачивания и отдачи, однако установка обновлённого оборудования для его поддержки обходится интернет-провайдерам очень дорого.

Оптоволоконный интернет, в котором свет передаётся по кабелю, а не электрические сигналы по скрученным проводам, таких проблем не имеет. Его колоссальная теоретическая пропускная способность намного превышает даже самые высокие скорости интернета сегодня, поэтому её с избытком хватает, чтобы передавать данные в обоих направлениях с одинаковой скоростью. Именно поэтому провайдеры оптоволоконного интернета обычно предлагают одинаковую скорость скачивания и отдачи.

При кабельном подключении скорость также часто снижается, когда интернетом пользуются все жители района: узлы сети и общая пропускная способность распределяются между абонентами. Для оптоволокна это не проблема: из-за отсутствия ограничений пропускной способности, свойственных кабелю, даже нагрузка от целого района не становится помехой. Оптоволоконное подключение также позволяет избежать других проблем медных кабелей, например помех и электрических шумов.

Сети доставки контента распределяют нагрузку при скачивании

Ещё один аспект этой темы, который обсуждают не так часто, — распространение данных. Крупные компании, например Netflix и Google, используют сети доставки контента (CDN), чтобы быстрее передавать данные для скачивания по всему миру. Это серверы, предназначенные для более эффективной передачи данных пользователям в определённом регионе: информация поступает не из одного центрального хранилища.

Например, если вы живёте во Флориде и смотрите фильм на Netflix, вам не нужно скачивать данные фильма с сервера штаб-квартиры Netflix на Западном побережье. Вместо этого Netflix использует сеть серверов, обычно расположенных рядом с сетями интернет-провайдеров для повышения эффективности. На них хранятся копии данных, которые затем передаются вам и другим пользователям поблизости. Скачать что-либо с сервера, находящегося в 200 милях от вас, гораздо быстрее, чем получать данные с расстояния 3 000 миль, и это снижает нагрузку на интернет-провайдера.

Однако для отдачи данных нет полноценного аналога такой системы — по крайней мере, сопоставимого масштаба. При загрузке файл должен попасть в конечную точку, которая может находиться далеко от вас. Кроме того, загружаемый вами контент обычно уникален — например, резервные копии фотографий или записанное вами видео. Поэтому здесь не получится использовать «короткий путь», который CDN обеспечивают тысячам зрителей одного и того же фильма. В результате инфраструктуре интернет-провайдера приходится выполнять гораздо больше работы, чтобы доставить ваши данные в нужное место.

Полный текст статьи читайте на GDGT.ru