Digital Fountain вносит вклад в решение проблемы пропускной способности Интернет
ведущий технологический специалист Digital Fountain предлагает использовать достижения трех отраслей компьютерных знаний для борьбы с одной из главных проблем Интернет — передачей контента большой емкости
обзор проблемы как таковой
Проблема с передачей контента в прошлом не являлась столь актуальной для Интернет, в основном из-за того, что контент-провайдеры не придавали много значения тестам ограничений существующих средств передачи интернет-содержания.
Даже учитывая все несомненные преимущества оптоволоконных линий, количество которых в последнее время в значительной мере возросло, Интернет все еще не способен справляться с перемещением традиционных телевещательных медиа-сервисов с такой скоростью, как это делает обычное телевидение. Существующие сегодня streaming и media replication сервисы не способны далее расширяться, чтобы полностью эмулировать инфраструктуру телевещания. И так как спрос пользователей Сети на все более возрастающие объемы информации, на конурентоспособное телевидению аудио и видео, продолжает повышаться, давление на контент-провайдеров растет неуменьшающимися темпами. В таких условиях рынок очень чутко реагирует на имеющий место быть спрос и становится все более явной необходимость в разработке новых протоколов и алгоритмов для расширения возможностей существующей Сети.
Digital Fountain, компания, пользующаяся уважением на рынке крайне востребованных сегодня контент-технологий, максимально приближенных по качеству и аудитории к телевидению, среди прочих прилагает усилия по разработке этой, уже кажущейся бесконечной, проблемы — расширить возможности существующего Интернет и максимально увеличить пропускную способность современных каналов связи.
Кэширование, или расположение затребованного контента в максимальной близости к пользователю, помогает лишь для ускорения передачи небольших статичных, нечасто изменяемых частей содержимого веб-ресурса, наподобие отдельных интернет-страниц. Но само по себе, кэширование не дает возможности избежать проблем, возникающих при передаче насыщенной медиа-информации, наподобие видео или аудиоклипов.
Посему, вместе с растущим желанием аудитории пользоваться Интернетом с той простотой и возможностями, которые предоставляет обычное телевидение, ведущие специалисты и технические эксперты также не покладая рук работают над тем, чтобы превратить идею интернет-телевидения в реальность.
Доктор Майкл Лаби, главный технологический директор Digital Fountain, стал со-основателем компании, посвятившей себя изучению этой проблемы. Начальный этап исследований показал, что существующий подход к распределению контента большого объема через IP-сети не эффективен при нынешних темпах увеличения аудитории. Основной отраслью компьютерной науки, использовавшейся до недавнего времени для решения вопросов, связанных с IP-сетями, была Организация и создание сетей (Networking).
Исследования немного в другой области, электротехнической Теории кодирования, судя по всему, смогут в самое ближайшее время если не разрешить проблему полностью, то хотя бы значительно подвинуть вперед сегодняшнюю ситуацию.
Но ни одна из этих областей человеческого знания о компьютерах не подходит для рассмотрения проблемы телетрансляций по Интернет.
Присовокупив собственные глубокие познания в третьей дисциплине — Теоретических основах вычислительной техники, Лаби и его команда планируют в самое ближайшее время внедрить новый революционный тип кода, который позволит оперативно перемещать по сети Интернет насыщенный контент для массовой аудитории.
несостоятельность нынешней инфраструктуры Сети
Сегодняшнее состояние Интернет таково, что он не способен оперировать с контентом, ориентированным на массовую аудиторию.
Так называемая "аудитория масштабов телевидения" имеет две характерных особенности, наиболее очевидной из которых является ее размер — от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов участников.
Второй атрибут, тот, который и является основным отличием подобной аудитории от обычных пользователей Интернет состоит в том, что отдельные участники "аудитории масштабов телевидения" имеют доступ к одному и тому же контенту абсолютно одновременно. Когда сразу все члены большой аудитории пытаются получить необходимый контент в одно и то же время, для Интернет характерна достаточно частая проблема с его передачей, которая возникает в связи с неконтролируемой загрузкой посредством существующей интернет-инфраструктуры.
"Даже с абсолютно уникальными и впечатляющими волоконными возможностями, которые появились в последние несколько лет, Интернет все еще не способен распространять по своим каналам традиционные медиа наподобие телевидения, — говорит Том Пусатери, ведущий технический специалист Juniper Net-works, Inc. — Сегодняшние streaming- и эхо-медиа сервисы не могут быть масштабированы настолько, насколько это требуется для полной эмуляции инфраструктуры телевещания.
Так что всем сегодня понятна необходимость новых протоколов и алгоритмов для расширения Интернет в этом направлении."
собирательная теория кодирования
Дабы поддержать на плаву имеющийся в общем пользовании протокол TCP/IP, исследователи, занимающиеся сетями, попытались защитить контент, используя стандартные коды с исправлением ошибок.
При этом, если одна из частей передаваемых данных бывает потеряна или повреждена во время передачи, прежде чем клиент запросит повторную передачу, резервные участки потока данных могут заменить те, которые стали причиной проблемы.
Этот метод беспроигрышен теоретически и при работе с небольшим контентом, но использование его для защиты хотя бы даже MP3-файлов потребляет весьма и весьма значительное количество системных ресурсов компьютера. Стандартные алгоритмы работают безупречно, используя соответствующее hardware для проблем фиксированного масштаба, но пока они абсолютно непригодны для работы с контентом более внушительных размеров (и потребность во все большем увеличении размеров передаваемых через Сеть данных растет с каждым днем).
"Технология, разработанная Digital Fountain, представляет собой настоящий прорыв в проблеме надежной и емкой связи, а также высокой скорости для Интернет и других каналов, — говорит Р. МакЭлис, профессор Калифорнийского технологического института, — Похоже на то, что это действительно значительное открытие современной науки, ибо оно позволяет адаптировать существующие простые декодирующие алгоритмы 60-тых годов в искусно рандомизированный новый набор кодов, которые доктор Лаби называет "tornado-кодами"."
технология от Digital Fountain принимает вызов
Лаби внедрил новые типы рандомизированных алгоритмов кодирования, которые стали результатом почти двадцатилетних исследований Digital Fountain в области теоретических основ вычислительной техники.
В этой области эффективность должна оставаться на неизменном уровне при том, что проблема может возрасти до бесконечности. Два решения по передаче контента, описанные выше, базируются исключительно на сетевых протоколах и стандартной теории кодирования, и теоретически пригодны, но полностью недееспособны в условиях все более разветвляющейся сетки пользователей и масштабов передаваемых ими данных.
Нововведения Digital Fountain, касающиеся теории кодирования, относятся прежде всего к процессу передачи контента через Интернет, и дают возможность масштабно и эффективно предотвращать проблемы, при этом возникающие.
Разработанное после более чем пяти лет изысканий, уже получившее три патента (плюс — семь патентов еще в стадии получения), программное обеспечение Digital Fountain обеспечивает практическое внедрение разработок доктора Лаби по устранению проблемы передачи насыщенного контента для "аудитории масштабов телевидения".
"Digital Fountain предлагает фундаментально отличающийся от прежнего подход к передаче высокоемких медиа-сервисов аудитории неограниченного масштаба посредством внедрения вышеозначенной технологии передачи контента, — говорит Лаби. — Переосмысление механизмов пересылки контента, проделанное Digital Fountain, а также внедрение новой теории кодирования для масштабируемой его пересылки должны заполнить всегда имевшую место пустоту между Интернет и другими цифровыми медиа, и возможно, стать кардинально новыми инструментами для коммерции и связи."
обзор проблемы как таковой
Проблема с передачей контента в прошлом не являлась столь актуальной для Интернет, в основном из-за того, что контент-провайдеры не придавали много значения тестам ограничений существующих средств передачи интернет-содержания.
Даже учитывая все несомненные преимущества оптоволоконных линий, количество которых в последнее время в значительной мере возросло, Интернет все еще не способен справляться с перемещением традиционных телевещательных медиа-сервисов с такой скоростью, как это делает обычное телевидение. Существующие сегодня streaming и media replication сервисы не способны далее расширяться, чтобы полностью эмулировать инфраструктуру телевещания. И так как спрос пользователей Сети на все более возрастающие объемы информации, на конурентоспособное телевидению аудио и видео, продолжает повышаться, давление на контент-провайдеров растет неуменьшающимися темпами. В таких условиях рынок очень чутко реагирует на имеющий место быть спрос и становится все более явной необходимость в разработке новых протоколов и алгоритмов для расширения возможностей существующей Сети.
Digital Fountain, компания, пользующаяся уважением на рынке крайне востребованных сегодня контент-технологий, максимально приближенных по качеству и аудитории к телевидению, среди прочих прилагает усилия по разработке этой, уже кажущейся бесконечной, проблемы — расширить возможности существующего Интернет и максимально увеличить пропускную способность современных каналов связи.
Кэширование, или расположение затребованного контента в максимальной близости к пользователю, помогает лишь для ускорения передачи небольших статичных, нечасто изменяемых частей содержимого веб-ресурса, наподобие отдельных интернет-страниц. Но само по себе, кэширование не дает возможности избежать проблем, возникающих при передаче насыщенной медиа-информации, наподобие видео или аудиоклипов.
Посему, вместе с растущим желанием аудитории пользоваться Интернетом с той простотой и возможностями, которые предоставляет обычное телевидение, ведущие специалисты и технические эксперты также не покладая рук работают над тем, чтобы превратить идею интернет-телевидения в реальность.
Доктор Майкл Лаби, главный технологический директор Digital Fountain, стал со-основателем компании, посвятившей себя изучению этой проблемы. Начальный этап исследований показал, что существующий подход к распределению контента большого объема через IP-сети не эффективен при нынешних темпах увеличения аудитории. Основной отраслью компьютерной науки, использовавшейся до недавнего времени для решения вопросов, связанных с IP-сетями, была Организация и создание сетей (Networking).
Исследования немного в другой области, электротехнической Теории кодирования, судя по всему, смогут в самое ближайшее время если не разрешить проблему полностью, то хотя бы значительно подвинуть вперед сегодняшнюю ситуацию.
Но ни одна из этих областей человеческого знания о компьютерах не подходит для рассмотрения проблемы телетрансляций по Интернет.
Присовокупив собственные глубокие познания в третьей дисциплине — Теоретических основах вычислительной техники, Лаби и его команда планируют в самое ближайшее время внедрить новый революционный тип кода, который позволит оперативно перемещать по сети Интернет насыщенный контент для массовой аудитории.
несостоятельность нынешней инфраструктуры Сети
Сегодняшнее состояние Интернет таково, что он не способен оперировать с контентом, ориентированным на массовую аудиторию.
Так называемая "аудитория масштабов телевидения" имеет две характерных особенности, наиболее очевидной из которых является ее размер — от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов участников.
Второй атрибут, тот, который и является основным отличием подобной аудитории от обычных пользователей Интернет состоит в том, что отдельные участники "аудитории масштабов телевидения" имеют доступ к одному и тому же контенту абсолютно одновременно. Когда сразу все члены большой аудитории пытаются получить необходимый контент в одно и то же время, для Интернет характерна достаточно частая проблема с его передачей, которая возникает в связи с неконтролируемой загрузкой посредством существующей интернет-инфраструктуры.
"Даже с абсолютно уникальными и впечатляющими волоконными возможностями, которые появились в последние несколько лет, Интернет все еще не способен распространять по своим каналам традиционные медиа наподобие телевидения, — говорит Том Пусатери, ведущий технический специалист Juniper Net-works, Inc. — Сегодняшние streaming- и эхо-медиа сервисы не могут быть масштабированы настолько, насколько это требуется для полной эмуляции инфраструктуры телевещания.
Так что всем сегодня понятна необходимость новых протоколов и алгоритмов для расширения Интернет в этом направлении."
собирательная теория кодирования
Дабы поддержать на плаву имеющийся в общем пользовании протокол TCP/IP, исследователи, занимающиеся сетями, попытались защитить контент, используя стандартные коды с исправлением ошибок.
При этом, если одна из частей передаваемых данных бывает потеряна или повреждена во время передачи, прежде чем клиент запросит повторную передачу, резервные участки потока данных могут заменить те, которые стали причиной проблемы.
Этот метод беспроигрышен теоретически и при работе с небольшим контентом, но использование его для защиты хотя бы даже MP3-файлов потребляет весьма и весьма значительное количество системных ресурсов компьютера. Стандартные алгоритмы работают безупречно, используя соответствующее hardware для проблем фиксированного масштаба, но пока они абсолютно непригодны для работы с контентом более внушительных размеров (и потребность во все большем увеличении размеров передаваемых через Сеть данных растет с каждым днем).
"Технология, разработанная Digital Fountain, представляет собой настоящий прорыв в проблеме надежной и емкой связи, а также высокой скорости для Интернет и других каналов, — говорит Р. МакЭлис, профессор Калифорнийского технологического института, — Похоже на то, что это действительно значительное открытие современной науки, ибо оно позволяет адаптировать существующие простые декодирующие алгоритмы 60-тых годов в искусно рандомизированный новый набор кодов, которые доктор Лаби называет "tornado-кодами"."
технология от Digital Fountain принимает вызов
Лаби внедрил новые типы рандомизированных алгоритмов кодирования, которые стали результатом почти двадцатилетних исследований Digital Fountain в области теоретических основ вычислительной техники.
В этой области эффективность должна оставаться на неизменном уровне при том, что проблема может возрасти до бесконечности. Два решения по передаче контента, описанные выше, базируются исключительно на сетевых протоколах и стандартной теории кодирования, и теоретически пригодны, но полностью недееспособны в условиях все более разветвляющейся сетки пользователей и масштабов передаваемых ими данных.
Нововведения Digital Fountain, касающиеся теории кодирования, относятся прежде всего к процессу передачи контента через Интернет, и дают возможность масштабно и эффективно предотвращать проблемы, при этом возникающие.
Разработанное после более чем пяти лет изысканий, уже получившее три патента (плюс — семь патентов еще в стадии получения), программное обеспечение Digital Fountain обеспечивает практическое внедрение разработок доктора Лаби по устранению проблемы передачи насыщенного контента для "аудитории масштабов телевидения".
"Digital Fountain предлагает фундаментально отличающийся от прежнего подход к передаче высокоемких медиа-сервисов аудитории неограниченного масштаба посредством внедрения вышеозначенной технологии передачи контента, — говорит Лаби. — Переосмысление механизмов пересылки контента, проделанное Digital Fountain, а также внедрение новой теории кодирования для масштабируемой его пересылки должны заполнить всегда имевшую место пустоту между Интернет и другими цифровыми медиа, и возможно, стать кардинально новыми инструментами для коммерции и связи."
Сетевые решения. Статья была опубликована в номере 02 за 2001 год в рубрике технологии
