Internet w zwolnionym tempie

Internet nie jest już wystarczająco szybki dla Google.

Aby zobaczyć, dlaczego, wypróbuj netbooka Chrome. To prototypowe urządzenie, które jest przykładem jednej z wizji firmy na przyszłość: pomysłu, że możemy wykonywać prawie wszystkie nasze obliczenia online, uzyskując dostęp do informacji w dowolnym miejscu na kaprys. Ten netbook ma uproszczony system operacyjny, który jest zasadniczo potężną przeglądarką internetową. Nie przechowuje prawie żadnych plików ani oprogramowania. Prawie wszystko, co możesz zrobić na urządzeniu, wymaga połączenia z Internetem.

Ta historia była częścią naszego wydania z marca 2011 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Kiedy dostałem w swoje ręce netbooka z Chrome, zrozumiałem, dlaczego Google (jedna z naszych firm TR50) uważa ten pomysł za przekonujący. Na początku podobała mi się wygoda – zawsze miałem potrzebne pliki, ponieważ maszyna zmuszała mnie do zdalnego przechowywania ich w chmurze. Ale pewnego dnia czekałem kilka minut, aż mój internetowy edytor tekstu otworzy plik. Nie mogłem spojrzeć na menedżera zadań komputera i rozwiązać problemu — po prostu musiałem gapić się na kręcące się koło. Innym razem ładowanie mojej ulubionej stacji radiowej strumieniowej trwało wieki. Kiedy zaczął odtwarzać piosenki, połączenie czkało, dając efekt przeskakiwania CD. Wkrótce zrezygnowałem z netbooka i wróciłem do komputera, który mógł pracować w trybie offline.

Tego typu awarie oznaczają, że Internet nie jest gotowy na to, co przewiduje Google, czyli aby urządzenia sieciowe działały tak płynnie i łatwo, jak komputery PC pracujące lokalnie. I nie chodzi tylko o poleganie wyłącznie na sieci, która jest zagrożona: nawet na zwykłym komputerze robienie czegokolwiek ważnego w aplikacji internetowej może być powolne i frustrujące. Aplikacje online, takie jak bezpłatny program do obsługi arkuszy kalkulacyjnych od Google, czasami działają wolno — może wystąpić opóźnienie, zanim wprowadzony numer pojawi się na ekranie. To duży problem dla Google, ponieważ jego nadzieje opierają się na perspektywie, że wszyscy będziemy żyć bardziej w pełni korzystając z Internetu. Firma nie może się doczekać dnia, kiedy zamiast polegać na oprogramowaniu rezydującym na komputerach stacjonarnych (często sprzedawanym przez Microsoft), zwrócimy się do programów uruchamianych zdalnie (często przez Google).

Potrzeba szybkości
Nawet niewielkie spowolnienia w Internecie frustrują ludzi i kosztują firmy. ( Zobacz infografiki )

Google wykorzystał swoją dominację w wyszukiwarce internetowej do zbudowania niezwykle dochodowego biznesu reklamowego; w zeszłym roku miał 8,5 miliarda dolarów dochodu netto przy 29,3 miliarda przychodu. Ale firma wie, że nie może polegać na wyszukiwaniu w nieskończoność. Być może ktoś inny — Microsoft lub startup — zbuduje jeszcze lepszą wyszukiwarkę. Facebook realizuje własną wizję sieci — zamkniętą przed Google — która obraca się wokół powiązań społecznościowych i osobistych preferencji. Lub może pojawić się nieoczekiwane zagrożenie. Firma Google wprowadziła na rynek wiele produktów mających na celu przechwytywanie większej ilości czasu spędzanego w Internecie — nie tylko na komputerach, ale także na nowych typach urządzeń, od smartfonów po telewizory z dostępem do Internetu — ale żaden z nich nie przyniósł znaczących przychodów. Dlatego Eric Schmidt, który wiosną tego roku planuje ustąpić ze stanowiska CEO, próbował pchnąć firmę w nowych kierunkach. Powiedział pracownikom, aby myśleli o Google jako o firmie produkującej oprogramowanie na urządzenia mobilne, działającej w Internecie wszechobecnym i wystarczająco szybkim, by wtopić się w codzienną aktywność.

Ale to nie może się jeszcze wydarzyć. Podobnie jak ciągłe kapanie żrącego płynu, powtarzające się spotkania z powolną witryną internetową pochłaniają chęć korzystania z aplikacji internetowych. Bill Coughran, starszy wiceprezes ds. inżynierii w Google, który nadzoruje inicjatywę Make the Web Faster, mówi, że firma obawia się, że rozwój usług online może uderzyć w ścianę, jeśli sieć będzie zbyt wolna lub zbyt niepewna.

Rozwiązanie Google jest genialne i ambitne: przyspieszyć całą sieć — nie tylko witryny, które prowadzi Google. Oznacza to zmianę wielu rzeczy, nad którymi Google nie ma nawet kontroli — od sposobu tworzenia witryn internetowych po włókno, które przenosi Internet do domów. A może to być więcej, niż mogą zarządzać nawet ogromne zasoby Google i światowej klasy inżynierowie.

Anatomia sieci

Kiedy ludzie korzystają z witryny, żądania danych muszą być przesyłane z przeglądarki na ich komputerach do serwerów obsługujących tę witrynę. Serwery określają, co odesłać. Kod opisujący sposób ładowania strony wraca do przeglądarki; może zawierać instrukcje pobierania niektórych elementów, takich jak obrazy lub wideo, które wymagają wysłania jeszcze większej liczby wiadomości.

Każda z tych wiadomości zawiera skomplikowane, wzajemnie połączone gniazdo sprzętu i oprogramowania, które często jest przestarzałe lub źle zaprojektowane, a przynajmniej przeciążone. Trasy przechodzą przez różne rodzaje infrastruktury fizycznej, od szybkich linii stanowiących szkielet Internetu po kable, przewody telefoniczne i sygnały bezprzewodowe, które dostarczają witrynę do docelowego użytkownika.

Problemy z wydajnością mogą wystąpić w dowolnym miejscu tego procesu. Serwery hostujące witrynę mogą działać wolno. Przeglądarka może nie obsługiwać efektywnie kodu. Kod może być trudny do przetworzenia. Co więcej, negocjowanie w obie strony przesyłania informacji i określania, czy dotarła, jest regulowane przez protokoły opracowane kilkadziesiąt lat temu. Nie zostały stworzone z myślą o szybkości i interaktywności wymaganej przez nowoczesne aplikacje internetowe, które mają zastąpić oprogramowanie tradycyjnie uruchamiane na komputerach PC.

Ludzie okazują się wyczuleni na najmniejsze opóźnienia. Wewnętrzne badanie pokazało Google, że wprowadzenie opóźnienia od 100 do 400 milisekund podczas wyświetlania wyników wyszukiwania spowodowało, że użytkownicy przeprowadzali od 0,2 do 0,6 procent mniej wyszukiwań, a liczba wyszukiwań spadała z upływem tygodni. Po przywróceniu normalnej szybkości ludzie potrzebowali czasu, aby powrócić do swoich wcześniejszych nawyków wyszukiwania.

Przeglądanie stron internetowych powinno przypominać zmianę kanału w telewizorze, mówi Arvind Jain, dyrektor ds. inżynierii w Google i kierownik techniczny inicjatywy Make the Web Faster. Projekt powstał około dwa lata temu, na polecenie współzałożyciela Google, Larry'ego Page'a (który zastąpi Schmidta na stanowisku CEO). Są problemy z każdym elementem sieci, mówi Jain, który wypowiada się z niezobowiązującą pychą, która jest kwintesencją Google. Zdaliśmy sobie sprawę, że musimy je wszystkie naprawić.

Sieć w obrazie Google

Aby rozpocząć, Jain połączył siły z małą grupą, w tym Richardem Rabbatem, który pełni funkcję menedżera produktu w ramach inicjatywy. Rabbat ma tendencję do krytykowania Internetu żartobliwym tonem. Ale jest tak samo przekonany jak Jain, że jest niedopuszczalnie powolny, zwłaszcza na urządzeniach mobilnych.

Rabbat dorastał w Libanie, gdzie dostęp do Internetu był ograniczony przez wojnę i słabą gospodarkę. Jako student miał dostęp do wielu innych osób poprzez system komunikacji satelitarnej o nazwie VSAT lub terminal z bardzo małą aperturą. Doskonale pamięta, ile czasu spędził czekając na załadowanie stron, czekając na uzyskanie potrzebnych informacji.

Kiedy rozpoczął się ich projekt, Rabbat i Jain usiedli i zaplanowali, co Google może zrobić, aby przyspieszyć działanie sieci na każdym poziomie, w tym na własnych witrynach firmy. Oczekiwania na szczycie firmy były wysokie. Leonidas Kontothanassis, kierownik techniczny biura Google w Cambridge w stanie Massachusetts, wspomina z szerokim uśmiechem, że trzy minuty przed tym, jak zespół pracujący nad siecią reklamową Google udał się na spotkanie w sprawie wyznaczania celów, pewnego dnia otrzymali wiadomość na wewnętrznej stronie planowania. Zespół szukał sposobów, aby sieć reklamowa działała dwa razy szybciej. Wiadomość wskazywała, że ​​Larry Page chciał zobaczyć, jak robią to 10 razy szybciej. Przeprowadziliśmy burzę mózgów, co mogliśmy zrobić, aby szybciej tworzyć reklamy, ale te miłe małe wygrane stały się w tym momencie nieistotne, wspomina Kontothanassis. Zespół musiał całkowicie zmienić swoje podejście, kwestionując podstawowe aspekty Internetu, zamiast szukać miejsc, w których można by ulepszyć.

W międzyczasie inni inżynierowie Google pracowali nad firmową przeglądarką internetową, która również nazywa się Chrome i wyszła na długo przed prototypem netbooka o tej samej nazwie. Firma zaprojektowała i zbudowała przeglądarkę z myślą o problemach, które pojawiły się wraz z popularnością aplikacji internetowych. Aplikacje internetowe są programowane głównie w języku JavaScript, za pomocą technik ad hoc, które inżynierowie opracowali w odpowiedzi na zapotrzebowanie na nowe możliwości witryn internetowych. Jedną z głównych innowacji Google dla przeglądarki był nowy silnik do przetwarzania JavaScript szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Kod przeglądarki został udostępniony publicznie — między innymi w nadziei, że ludzie będą mieli pomysły na jeszcze szybsze działanie.

Następnie, ponieważ prawdziwym celem Google było ulepszenie wszystkich przeglądarek, uruchomiło kampanię reklamową skoncentrowaną na idei, że szybsza przeglądarka jest lepsza. Od tego czasu konkurencyjne przeglądarki Firefox, Safari, Opera i Internet Explorer znacznie przyspieszyły i uwzględniły ten wskaźnik w materiałach marketingowych.

Jednak jeśli przeglądarki musiały działać szybciej, tak samo zrobiły same strony internetowe. W kwietniu 2010 r. Google wykorzystał potężną broń, aby zmusić inne witryny do poprawy ich wydajności: ogłosił, że zacznie brać pod uwagę szybkość witryny podczas rankingowania stron w swojej wyszukiwarce. Jak wszyscy w Internecie wiedzą, jeśli Twoja witryna nie jest widoczna na pierwszej stronie wyników wyszukiwania Google, ledwo istniejesz.

Rabbat i Jain zdali sobie sprawę, że najlepsze rozwiązania ze wszystkich rozprzestrzenią się przy jak najmniejszej interwencji człowieka. Jak to ujął Rabbat, zamiast mówić ludziom, jakie są problemy, czy możemy po prostu to automatycznie naprawić? Pod koniec 2010 roku firma Google wydała bezpłatne narzędzie, które administratorzy witryn mogą pobrać. Analizuje witryny i automatycznie naprawia problemy, które je spowalniają. Na przykład zmienia sposób, w jaki witryny obsługują obrazy, aby umożliwić ich wydajniejsze ładowanie. Zespół przetestował narzędzie na reprezentatywnym zestawie stron internetowych i stwierdził, że zwykle przyspiesza działanie witryny od dwóch do trzech razy. Niecałe trzy miesiące po uruchomieniu narzędzie zostało zainstalowane na ponad 30 000 serwerów.

Pchanie głębiej

Następnie firma ma nadzieję dotrzeć jeszcze dalej — do podstawowej architektury Internetu. Google zaproponowało nowy protokół, SPDY (wymawia się szybki), który, jak twierdzi, może sprawić, że komunikacja internetowa będzie dwa razy szybsza niż w przypadku dzisiejszych protokołów. Obecne protokoły nie zostały zaprojektowane dla niczego w pobliżu dostępnej obecnie przepustowości. Na przykład ten znany jako TCP jest skonfigurowany, aby upewnić się, że żadne informacje nie zostaną utracone. Ostrożnie stopniowo zwiększa szybkość transferu, gdy połączenie jest otwarte, testując wodę przez cały czas. Jeśli wykryje problem, zmniejsza szybkość transferu o połowę; w rezultacie TCP rzadko wykorzystuje całą dostępną przepustowość. Inną kwestią jest to, że wiele dzisiejszych stron internetowych jest projektowanych w taki sposób, aby informacje ładowały się po kolei — obraz tutaj, reklama tam, wideo tam. Gdyby wszystkie elementy można było ładować równolegle, strona docierałaby do użytkowników znacznie szybciej. SPDY nie ma na celu zastąpienia TCP; jest to proponowany substytut HTTP, który jest protokołem zbudowanym na bazie TCP. Ale Google twierdzi, że ulepszenia nieodłącznie związane z SPDY zrekompensują niektóre niedociągnięcia samego TCP.

Ale chociaż wszyscy zgadzają się, że te stare protokoły spowalniają, ich zastąpienie nie będzie łatwe. Wyzwanie jest nie tyle techniczne, co ekonomiczne – mówi Neil Cohen, starszy dyrektor ds. marketingu produktów w sieci dostarczania treści Akamai. Zastąpienie starych standardów wymagałoby aktualizacji systemów operacyjnych użytkowników oraz zmiany serwerów, sprzętu sieciowego i innego sprzętu na całym świecie.

W międzyczasie Google planuje wywierać presję na dostawców usług internetowych, dopóki nie zaoferują połączeń spełniających standardy, jakich oczekuje i potrzebuje firma. W nadchodzących latach Google zbuduje i uruchomi połączenie internetowe o przepustowości jednego gigabita na sekundę dla społeczności w Stanach Zjednoczonych, której lokalizacja nie została jeszcze ogłoszona. To 20 razy szybciej niż to, co Verizon Communications ogólnie zapewnia w ramach swojej usługi światłowodowej FiOS – która jest jednym z najszybszych planów konsumenckich w dzisiejszych czasach – i 100 razy szybciej niż większość Amerykanów. Google ma nadzieję, że projekt dostarczy informacji technicznych o tym, co jest potrzebne do zapewnienia tego poziomu usług, i że zachęci konsumentów do żądania wyższych prędkości.

Ale nawet przy wyższych prędkościach połączenia oprogramowanie musiałoby zostać przeprojektowane, aby w pełni wykorzystać większą pojemność. A budowanie niezbędnej infrastruktury byłoby wyczerpujące, kosztowne i czasochłonne. W 2010 roku Verizon powiedział, że zakończy istniejące projekty budowlane FiOS, ale nie uruchomi żadnych nowych; nawet stosunkowo szybka obsługa nie dotrze do wielu klientów. Google może oferować bardzo wysokie prędkości niektórym społecznościom testowym, ale jest mało prawdopodobne, aby stał się dostawcą usług internetowych na dużą skalę.

Co więcej, niektóre problemy związane ze sposobem wdrażania infrastruktury nie są w stanie rozwiązać Google. W wielu przypadkach awaria systemu ma miejsce na etapach pośrednich, mówi Tom Hughes-Croucher, ekspert ds. wydajności w firmie Joyent, dostawcy infrastruktury przetwarzania w chmurze. Mówi na przykład, że nawet przy ulepszonym protokole, takim jak SPDY, błędnie skonfigurowany serwer dostawcy usług internetowych może spowolnić korzystanie z Internetu przez tysiące osób. Spowolnienia są powszechne w Ameryce Południowej i Afryce, ponieważ mają niewiele lokalnych centrów danych; prawie wszystkie informacje muszą podróżować dalej, aby dotrzeć do użytkowników. To kwestia polityki, mówi Hughes-Croucher. To kwestia do rozwiązania przez rządy.

Wreszcie, nawet jeśli projekty Google się powiodą, firma nadal może być utrudniona. Po pierwsze, ogólna siła rynkowa Google – która daje mu możliwość nakłaniania innych firm do realizacji swoich celów – znalazła się pod ostrzałem, szczególnie w dochodzeniu Unii Europejskiej w sprawie tego, czy Google sprawuje niesprawiedliwą kontrolę nad rankingami w swojej wyszukiwarce.

Niezależnie od tego, wiara Google w swoją moc zmieniania sieci wydaje się bezgraniczna.

Zapytałem Rabbata i Jaina, co się stanie, jeśli niektóre projekty Google dotyczące szybkości nie powiodą się. Spojrzeli na siebie zdezorientowani, a potem Rabbat zaczął się śmiać. Powiedział, że nie zbadaliśmy scenariusza niepowodzenia. Kilka razy powtórzył zdanie.

Zebrał się w sobie i pochylił do przodu, mówiąc teraz poważnie. Wierzymy, że możemy to zrobić, powiedział. Dzięki rozmiarowi Google ludzie będą słuchać — wypróbują sugerowane przez nas opcje.

Jain żarliwie skinął głową. Dokładnie tak. Każdy tego chce, nie tylko Google. Wszyscy rozumieją, że ta praca przyniesie korzyści wszystkim. To nie będzie sukces Google. Odniesie sukces w całym Internecie.

Erica Naone jest Przegląd technologii edytor dla sieci i mediów społecznościowych.

ukryć