Любой постоянный читатель ScienceNOW испытал потоки перегруженности, сокрушающие Интернет. Поскольку компьютеры посылают объемы данных с сервера на сервер, телефонные линии заполняются, вызывая интернет-пробки – и заставляя веб-браузеры двинуться с пыхтением далеко бесплодно. Затем несколько моментов спустя, абаты перегруженности.
В сегодняшней проблеме Науки * два физика представляют математический и компьютерные модели, объясняющие эти Интернет «штормы». Модели показывают, как миллионы пользователей, у которых нет стимула сэкономить, забивают Интернет с данными и затем обескуражены, уменьшив перегруженность – все в примерно то же время.Исследователи, Бернардо Хубермен и Раджан Лукоз ксерокса Научно-исследовательский центр Пало-Альто в Калифорнии, начатой путем признания, что Интернет имеет тенденцию злоупотребиться, потому что большинство пользователей платит по единой ставке за неограниченный доступ. В результате у людей нет стимула ограничить размер их загрузок, их Веб-блужданий, их электронной почты или их интернет-обсуждения.
Этот коллективный показ личного интереса, говорит Лукоз, приводит «к злоупотреблению и ухудшению значения запасов. Это – трагедия свободного городского населения». Но в отличие от постепенного ухудшения среды обитания других общих запасов – например, атмосфера или океаны – перегруженность Интернета является спорадической. «Существуют короткие шипы перегруженности», говорит Хубермен, «на заказе секунд или десятков секунд».Для объяснения этого поведения он и Лукоз создали модель интернет-использования, в котором каждый пользователь ведет себя рационально, злоупотребляя Интернет большую часть времени, но выйдя, когда перегруженность становится слишком большой.
Модель предсказала статистические свойства сетевых задержек, поскольку много пользователей вошли в систему и прочь. Большую часть времени задержки были маленькими. Но время от времени задержки, пронзенные в интернет-шторме как большое количество пользователей, помещают груз на систему одновременно.
Хубермен и Лукоз проверили эти предсказания путем выбора времени, сколько времени это взяло для отправки пакетов данных от Стэнфорда до Англии и назад. Конечно же, они измерились, шипы перегруженности распределили примерно способ, которым предсказала модель.«Вы смотрите на Интернет и говорите, ‘Мой бог, это – путаница; ничья попытка понять его’, но Хубермен получает качественное понимание очень сложных проблем», говорит Кеннет Стейглиц, программист в Принстонском университете.
Объяснение интернет-штормов может оказаться легче, чем управление ими, как бы то ни было. Хубермен думает, что ответ будет заключаться в новых схемах оценки, таких как схема платы за пакет или оценивающий приоритет метод (Интернет, эквивалентный из Federal Express). Он надеется поместить свою модель для работы, учась, как различные схемы оценки влияли бы на перегруженность.
Но одна вещь уже ясна, говорит он. «Я не думаю идея [единая ставка], Интернет продолжится навсегда».* Для получения дополнительной информации Наука Онлайновые подписчики может связаться с полным текстом Отчета.