חוקרים ב-MIT חשפו טכנולוגיה המכפילה את רוחב הפס עד פי 10 ללא צורך בשינוי תשתית

חוקרים ממסצ’וסטס מצאו דרך להעביר נתונים ברשת מבלי לאבד מידע בדרך, תוך שימוש באלגברה, ובכך להאיץ את מהירות העברת הנתונים פי 10. הכירו את Coded TCP

מקור: flickr, cc-by myfear

חוקרים ב-MIT הודיעו אתמול כי חברות שונות קיבלו רישיון ליישם טכנולוגיה שתשפר את רוחב הפס של רשתות אלחוטיות פי 10. לא על ידי הוספת תחנות בסיס או הרחבת טווח השידור, אלא על ידי שימוש במשוואות אלגבריות, במטרה להעלים את אחת הבעיות העיקריות שגורמות להאטה ברשת – שליחה חוזרת של מנות מידע (Packets) שנשמטו. הפרוטוקול החדש נקרא על ידי MIT בשם Coded TCP, ומתבסס על שליחת משוואות אלגבריות מהמקור אל היעד.

על פקטים ואופן תנועתם ברשת

מנת מידע, או Packet בשם המקצועי, היא מנה של מידע שנשלחת מהמקור אל הידע ברשת האינטרנט או ברשתות אחרות התומכות בשיטה. כאשר קובץ מסויים, לצורך העניין הודעת דואר אלקטרוני, נשלחת ממקום אחד למקום אחר ברשת האינטרנט, הפרוטוקול האחראי על העברת המידע הנקרא TCP (או UDP במקרים אחרים) מחלק את הקובץ לנתחים של מידע לצורך ניתובו אל היעד. כל אחד מהנתחים הללו נקרא Packet. הפקטים הנשלחים ממוספרים ומכילים את כתובת האייפי של היעד. כאשר כתובת היעד מקבלת את כל מנות המידע, פרוטוקול ה-TCP היושב ביעד מקבל את הפקטים, ומחבר אותם חזרה לקובץ המקורי שנשלח מהמקור.

איבוד מנות מידע, תופעה שכיחה במיוחד כיום, קורה כאשר אחד ממנות המידע המשודרות מהמקור נכשלת להגיע אל היעד. איבוד שכזה יכול לגרום לבעיות משמעותיות, בעיקר בפרוטוקולים הקשורים לתקשורת בזמן-אמת דוגמת סטרימינג ו-VOIP, שבהם אין באמת טעם לשחזר את המידע האבוד כי הוא כבר לא רלוונטי. במידה ומתרחש איבוד מידע, המערכת תנסה לשחזר את המידע באמצעות בקשה נוספת לקבל את המנות החסרות. בתקשורת המבוצעת באמצעות פרוטוקול TCP, לאחר שמנת מידע מתקבלת ביעד, המחשב המקבל שולח איתות למחשב השולח, האומר שהמנה התקבלה בהצלחה. במקרה שמנת המידע לא מגיעה אל היעד, המחשב המקבל שולח איתות הפוך. במידה והמחשב השולח לא מקבל איתות לכך שמנת המידע התקבלה, הוא ישלח את המנה בשנית. מהמחקר מתקבל כי שני אחוזים ממנות המידע שנשלחות הולכות לאיבוד בדרך ולכן צריכים להישלח בשנית אל היעד, מה שיוצר סוג של פקק, ומכאן ההאטה ברוחב הפס.

מהפכה בעולם הסלולר והרשתות האלחוטיות?

על פי מחקרי מעבדה של MIT (המכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס), קבוצה ברשות פרופסור מיוריאל מדרד, אחת ממובילות המחקר ופרופסור במעבדת המחקר במכללה, מצאו כי רוחב פס נורמלי של מגה-ביט אחד לשנייה, הואץ משמעותית ל-16 מגה-ביטים לשנייה בשימוש בפרוטוקול ה-Coded TCP. הטכנולוגיה מחליפה את האופן בו מנות המידע נשלחות מהמקור אל היעד ובמקום לשלוח מנות רגילות של מידע, המערכת שולחת משוואות אלגבריות המתארות סדרת המנות כך שלמעשה, אם פקט הולך לאיבוד בדרך, במקום לבקש מהרשת לשלוח אותו בשנית, ההתקן המקבל את המידע ידע לפתור את המשוואה ולהסיק ממנה את המידע שאמור היה להגיע במנות שהלכו לאיבוד. העיבוד, אשר רץ על גבי טלפון, ראוטר או כל תחנת בסיס, הוא זניח יחסית לדברי מדרד.

Coded TCP יכולה להיות חיונית עבור נותני שירותים שונים (ספקיות אינטרנט, סלולר) במידה והיא תהיה מספיק יציבה ומוכחת תוך יישומים שונים ברחבי העולם. החוקרים מוסרים כי הטכנולוגיה נבחנה בניסוי תוך כדי נסיעה ברכבת מבוסטון לניו יורק ועל פי הסטודנטים שהשתתפו בניסוי, הם היוו מוקד משיכה לנוסעים אחרים ברכבת מכיוון שהם היחידים שהצליחו לקבל קליטת רשת, ואף הריצו סרטוני יוטיוב, בעוד לשאר הנוסעים לא הייתה קליטת רשת בכלל.

הטכנולוגיה החדשה מספקת פתרונות נוספים באמצעות פתירת בעיית המנות החסרות, כגון שזירת זרמי מידע מרשתות WIFI ו-LTE, מה שיאפשר מעבר חלק ביניהן – קפיצת מדרגה בהשוואה למצב הקיים, בו החלפה בין מצב WIFI למצב סלולרי מורגש היטב. גורמים שונים בארצות הברית מקווים שהטכנולוגיה החדשה תיכנס לשימוש פעיל בעוד כשנתיים בלבד. “כל הרשת תרוויח מהטכנולוגיה הזאת”, מוסר שיו נג, סגן נשיא למחקר ופיתוח ב-NBC Universal.

במידה והטכנולוגיה, כצפוי, תיפרס ותעבוד כמו שצריך, היא יכולה לעזור למנוע מחנק רשת בקנה מידה עולמי, בעיה הנחשבת לאחת מההמרכזיות הצפויות לרשת האינטרנט בשנים הקרובות. מחברת סיסקו מערכות נמסר כי עד שנת 2016, כמות המידע שתועבר ברשת על ידי מכשירים סלולריים תגדל פי 18, ועל פי מעבדות בל אף יותר מכך – פי 25.

 

אבישי בר

מנהל מוצר. מפתח Web ו-React Native, חולה גאדג’טים, הולך נגד הזרם ואוהב את כל מה שקשור לגוגל, לאנדרואיד ולקוד פתוח. עיסוקו העיקרי הוא לפרק לחלקים כל צעצוע חדש שמגיע למשרד ואז לכתוב עליו מדריך.

הגב

6 Comments on "חוקרים ב-MIT חשפו טכנולוגיה המכפילה את רוחב הפס עד פי 10 ללא צורך בשינוי תשתית"

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 
Sort by:   newest | oldest | most voted
yanivf
Guest

Coded TCP redefines the old world of TCP/IP. That’s Awesome! http://t.co/QPWnkRf1

יואב
Guest

לא הגיוני. אם רק 2% מהפקטות אובדות בדרך וצריך לשלוח אותן שוב, אז אפשר לשפר במקסימום 2% מרוחב הסרט.

מיני
Guest

הבנתי שזה גם מבטל חזרות על אותו מידע….

אורן
Guest

נשמע מעולה. רק שזה ייקח זמן, כי צריך לשים את זה בראוטרים, ולפני כן לקבל אישורים מהמון רשויות.. אז צפי אפשרי הוא אולי עוד חמש שנים. אולי.

http://www.eyalo.com

יותם
Guest

לא נעים לומר , אבל מדובר במיוריאל , כלומר אישה. יש לכם טעות , מדובר בחוקרת :-)
איך אני יודע ? כי שלחתי למייל שלה שמפורסם במאמר מ-MIT .
וכך נרשם : I am not a Sir
חחחח

wpDiscuz

תגיות לכתבה: