Регулирование пропускной способности заключается в ограничении скорости передачи данных (байт или килобайт в секунду) входящих (получаемых) или исходящих (отправляемых) данных в сетевом узле или сетевом устройстве , таком как компьютеры и мобильные телефоны.
Скорость передачи данных и рендеринга может быть ограничена в зависимости от различных параметров и условий.
Регулирование пропускной способности должно осуществляться вместе с шаблоном ограничения скорости , чтобы свести к минимуму количество ошибок регулирования. [1]
Ограничение скорости данных, отправляемых источником данных ( клиентским компьютером или серверным компьютером ), гораздо эффективнее, чем ограничение скорости в промежуточном сетевом устройстве между клиентом и сервером, поскольку в первом случае сетевые пакеты обычно не теряются, а во втором случае сетевые пакеты могут быть потеряны/отброшены всякий раз, когда скорость входящих данных превышает ограничение полосы пропускания или емкость устройства, а пакеты данных не могут временно храниться в очереди буфера (поскольку она заполнена или отсутствует); использование такой очереди буфера заключается в поглощении пиков входящих данных в течение очень короткого промежутка времени.
Во втором случае отброшенные пакеты данных могут быть повторно отправлены передатчиком и получены снова.
Когда сетевое устройство низкого уровня отбрасывает входящие пакеты данных, оно обычно также может уведомить об этом передатчик данных, чтобы замедлить скорость передачи (см. также перегрузка сети ). [2]
ПРИМЕЧАНИЕ: Регулирование пропускной способности не следует путать с ограничением скорости , которое работает с клиентскими запросами на уровне сервера приложений и/или на уровне управления сетью (т. е. путем проверки пакетов данных протокола). Ограничение скорости также может помочь в контроле пиков скорости передачи данных.
Эти ограничения пропускной способности могут быть реализованы:
Первый вариант (клиент-серверная программа) обычно совершенно законен , поскольку это выбор менеджера клиента или менеджера сервера ( администратора сервера ) — ограничивать или не ограничивать скорость получения данных от удаленной программы по сети или скорость отправки данных целевой программе (серверу или клиенту).
Второе (ISP) вместо этого считается правонарушением в США в соответствии с правилами FCC . В то время как интернет-провайдеры ( ISP) наживаются на неспособности человека бороться с ними, штрафы могут достигать 25 000 долларов США за регулирование. В Соединенных Штатах сетевой нейтралитет, принцип, согласно которому интернет-провайдеры относятся ко всем данным в Интернете одинаково и не допускают дискриминации, был предметом спора между пользователями сети и поставщиками доступа с 1990-х годов. При сетевом нейтралитете интернет-провайдеры не могут намеренно блокировать, замедлять или взимать плату за определенный онлайн-контент.
Определяется как преднамеренное замедление или ускорение интернет-услуг интернет-провайдером. Это ответная мера, применяемая в сетях связи для регулирования сетевого трафика и минимизации перегрузки полосы пропускания. Регулирование полосы пропускания может происходить в разных местах сети. В локальной сети ( LAN ) системный администратор («сисадмин») может использовать регулирование полосы пропускания, чтобы помочь ограничить перегрузку сети и сбои сервера. На более широком уровне интернет-провайдер может использовать регулирование полосы пропускания, чтобы помочь сократить использование пользователем полосы пропускания, которая предоставляется локальной сети. Регулирование полосы пропускания также используется для измерения скорости передачи данных на веб-сайтах тестирования скорости Интернета.
Регулирование может использоваться для активного ограничения скорости загрузки и выгрузки пользователем в таких программах, как потоковое видео , протоколы BitTorrent и другие приложения для обмена файлами , а также для выравнивания использования общей пропускной способности, предоставляемой всем пользователям в сети. Регулирование пропускной способности также часто используется в интернет- приложениях для распределения нагрузки по более широкой сети, чтобы уменьшить перегрузку локальной сети, или по нескольким серверам, чтобы избежать перегрузки отдельных серверов и, таким образом, снизить риск сбоя системы , а также получить дополнительный доход, давая пользователям стимул использовать более дорогие многоуровневые схемы ценообразования, где пропускная способность не регулируется.
Компьютерная сеть обычно состоит из ряда серверов , которые размещают данные и предоставляют услуги клиентам . Хорошим примером является Интернет, в котором веб-серверы используются для размещения веб-сайтов, предоставляя информацию потенциально очень большому количеству клиентских компьютеров. Клиенты будут делать запросы к серверам, которые будут отвечать, отправляя требуемые данные , которые могут быть файлом песни, видео и т. д., в зависимости от того, что запросил клиент. Поскольку обычно на один сервер приходится много клиентов, требования к обработке данных на сервере, как правило, будут значительно выше, чем у любого отдельного клиента. Поэтому серверы обычно реализуются с использованием компьютеров с высокой емкостью данных и вычислительной мощностью. Трафик в такой сети будет меняться со временем, и будут периоды, когда клиентские запросы будут пиковыми или отправленные ответы будут огромными, иногда превышая емкость частей сети и вызывая перегрузку, особенно в частях сети, которые образуют узкие места . Это может привести к сбоям запроса данных или, в худшем случае, к сбоям сервера.
Чтобы предотвратить подобные ситуации, администратор клиента/сервера/системы может включить (если доступно) регулирование пропускной способности:
Устройство с высокой пропускной способностью, такое как сервер , может ограничивать (регулировать) скорость, с которой оно получает или отправляет данные, чтобы избежать перегрузки своей вычислительной мощности или перегрузки пропускной способности сети. Это можно сделать как на локальных сетевых серверах, так и на серверах интернет-провайдеров. Интернет-провайдеры часто используют глубокую проверку пакетов (DPI), которая широко доступна в маршрутизаторах или предоставляется специальным оборудованием DPI. Кроме того, современное сетевое оборудование позволяет интернет-провайдерам собирать статистику по размерам потоков на скорости линии, которую можно использовать для маркировки больших потоков для формирования трафика . [3] Два интернет-провайдера, Cox и Comcast, заявили, что они занимаются этой практикой, ограничивая пропускную способность пользователей до 99%. [4] Сегодня большинство, если не все интернет-провайдеры ограничивают пропускную способность своих пользователей, даже не осознавая этого. [5] В конкретном случае Comcast поставщик оборудования Sandvine разработал технологию управления сетью, которая ограничивала передачу файлов P2P. [6]
Те, у кого может быть ограничена пропускная способность, обычно это те, кто постоянно скачивает и выкладывает торренты, или те, кто просто смотрит много онлайн-видео. Если это делает провайдер, многие считают такую практику несправедливым методом регулирования пропускной способности, поскольку потребители не получают требуемой пропускной способности даже после оплаты цен, установленных провайдерами. Ограничивая людей, которые используют такую большую пропускную способность, провайдеры утверждают, что позволяют своим постоянным пользователям получать более высокое общее качество обслуживания. [7]
Сетевой нейтралитет — это принцип, согласно которому весь интернет-трафик должен рассматриваться одинаково. Он направлен на обеспечение равных условий для всех веб-сайтов и интернет-технологий. При сетевом нейтралитете единственная задача сети — перемещать данные, а не выбирать, каким данным отдавать предпочтение с более высоким качеством, то есть более быстрым обслуживанием. В США 26 февраля 2015 года Федеральная комиссия по связи приняла правила Open Internet. Они призваны защищать свободу слова и инновации в Интернете и поощрять инвестиции в широкополосные сети страны. Правила Open Internet основаны на максимально прочной правовой основе, опираясь на многочисленные источники полномочий, включая: Раздел II Закона о коммуникациях и Раздел 706 Закона о телекоммуникациях 1996 года. Новые правила применяются как к фиксированным, так и к мобильным широкополосным услугам. [8] Однако эти правила были отменены 14 декабря 2017 года. 19 октября 2023 года Федеральная комиссия по связи (FCC) проголосовала 3–2 за одобрение Уведомления о предлагаемом нормотворчестве (NPRM), в котором запрашиваются комментарии по плану восстановления правил сетевого нейтралитета и регулирования интернет-провайдеров [9] . 25 апреля 2024 года Федеральная комиссия по связи (FCC) проголосовала 3–2 за восстановление сетевого нейтралитета в Соединенных Штатах путем переклассификации Интернета в соответствии с Разделом II. [10]
Правила яркой линии:
Регулирование пропускной способности работает путем ограничения (регулирования) скорости, с которой устройство с высокой пропускной способностью ( сервер ) получает данные, или скорости (т. е. байты или килобайты в секунду) каждого ответа данных. Если эти ограничения не установлены, устройство может перегрузить свою вычислительную мощность.
В отличие от регулирования, чтобы использовать пропускную способность при ее наличии, но не допускать ее избытка, каждый узел в проактивной системе должен установить ограничение исходящей пропускной способности , которое соответствующим образом ограничивает общее количество байтов, отправленных за единицу времени . [11] Существует два типа ограничения пропускной способности. Стандартное ограничение ограничивает битрейт или скорость передачи данных при широкополосном подключении к Интернету. Стандартное ограничение используется для предотвращения использования отдельными лицами всей пропускной способности среды. Сниженное ограничение снижает ограничение пропускной способности отдельного пользователя в качестве защитной меры и/или в качестве наказания за интенсивное использование пропускной способности среды . Часто это происходит без уведомления пользователя.
Разница в том, что регулирование пропускной способности регулирует устройство с интенсивным использованием пропускной способности (например, сервер ), ограничивая объем данных, которые это устройство может получить от каждого узла/клиента или может вывести или отправить для каждого ответа. С другой стороны, ограничение пропускной способности ограничивает общую пропускную способность передачи данных, восходящего или нисходящего потока, через среду.
В 2007 году Free Press , Public Knowledge и Федеральная комиссия по связи подали жалобу на интернет-сервис Comcast. Несколько абонентов утверждали, что компания вмешивалась в их использование приложений одноранговой сети. Комиссия заявила, что она имеет юрисдикцию над методами управления сетями Comcast и что она может разрешить спор путем переговоров, а не путем принятия правил. Комиссия считала, что Comcast «существенно затруднил возможность потребителей получать доступ к контенту и использовать приложения по своему выбору», и что поскольку Comcast «имела несколько доступных вариантов, которые она могла использовать для управления сетевым трафиком без дискриминации» в отношении одноранговой связи, ее метод управления полосой пропускания «противоречил... федеральной политике». В то время «Comcast уже согласилась принять новую систему управления спросом на полосу пропускания, Комиссия просто приказала ей сделать ряд раскрытий, описывающих детали ее нового подхода и прогресс компании в его внедрении». Comcast выполнила это распоряжение, но подала ходатайство о пересмотре и представила несколько возражений. [12]
В 2008 году Канадская комиссия по радио, телевидению и телекоммуникациям (CRTC) решила разрешить Bell Canada выделять одноранговый (P2P) трафик для регулирования полосы пропускания в период с 16:30 до 2 часов ночи [13]. В 2009 году CRTC выпустила руководство по правилам регулирования полосы пропускания. [14]
В 2011 году после крупной жалобы Канадской организации геймеров на Rogers за нарушение уже действующих правил 2009 года CRTC создала дополнение [15] к своей политике ITMP, позволяющее им направить жалобу в свой Отдел по обеспечению соблюдения правил. Канадская организация геймеров в своих заявлениях намекнула на подачу жалобы на Bell Canada. 20 декабря 2011 года Bell Canada объявила, что прекратит регулирование к 31 марта 2012 года для своих клиентов, а также для своих оптовых клиентов. [16] 4 февраля 2012 года, пытаясь избежать проблем с CRTC (которая продолжила собственное тестирование и обнаружила дополнительные несоответствия и потребовала немедленного соответствия), Rogers объявила, что 50% ее клиентов будут лишены дроссельной заслонки к июню 2012 года, а 100% ее клиентов будут лишены дроссельной заслонки к концу 2012 года. [17] К сожалению для Rogers, это не успокоило Отдел по обеспечению соблюдения CRTC.
Интернет-провайдеры в Канаде, ограничивающие пропускную способность:
В апреле 2011 года Европейский союз начал расследование методов управления трафиком в своих сетях интернет-провайдерами. Некоторые интернет-провайдеры, например, ограничивают доступ к таким сервисам, как Skype или BBC iPlayer в часы пик, чтобы все их пользователи получали равные услуги. Комиссар ЕС по цифровой повестке дня Нили Крус заявила: «Я абсолютно уверена, что каждый в ЕС должен иметь возможность пользоваться преимуществами открытого и законного Интернета, без скрытых ограничений или более медленных скоростей, чем им было обещано». Орган европейских регуляторов электронных коммуникаций (Berec) рассмотрит эти вопросы для ЕС и спросит как у предприятий, так и у потребителей об их мнении. ЕС опубликовал результаты своего расследования в конце 2011 года. [20] Новые законы означают, что интернет-провайдерам запрещено блокировать или замедлять интернет-трафик, за исключением случаев, когда это необходимо. [21]
В Сингапуре сетевой нейтралитет является законом с 2011 года. Ноябрь 2010 года, определен Управлением по развитию инфокоммуникаций (IDA). [22] Но, несмотря на закон, большинство интернет-провайдеров ограничивают пропускную способность.
Интернет-провайдеры в Сингапуре, ограничивающие пропускную способность: [23]
В 2007 году Comcast был пойман на вмешательстве в пиринговый трафик. В частности, он фальсифицировал пакеты данных, которые обманывали пользователей и их пиринговые программы, заставляя их думать, что они передают файлы. [26] Comcast изначально отрицал, что он вмешивался в загрузки своих подписчиков, но позже признал это. [27] FCC провела слушание и пришла к выводу, что Comcast нарушил принципы Заявления о политике в отношении Интернета, поскольку «дискриминационная и произвольная практика Comcast неоправданно подавила динамические преимущества открытого и доступного Интернета и не представляла собой разумное управление сетью». [28] FCC также предоставила четкие указания любому интернет-провайдеру, желающему заниматься разумным управлением сетью. FCC предложила способы, с помощью которых Comcast мог бы достичь своей цели по остановке перегрузки сети, включая ограничение средней пропускной способности пользователя и взимание с самых агрессивных пользователей платы за превышение (превышающее максимум), ограничение подключений всех пользователей с высокой пропускной способностью или прямые переговоры с поставщиками приложений и разработку новых технологий. [29]
Однако в 2008 году Comcast внесла поправки в свою политику приемлемого использования и установила определенный ежемесячный лимит в 250 ГБ. Comcast также объявила о новом плане регулирования пропускной способности. Схема включает двухклассовую систему «приоритет-максимальное усилие» и «максимальное усилие», где «устойчивое использование 70% вашей пропускной способности восходящего или нисходящего потока вызывает состояние BE, в результате чего вы обнаружите, что ваш приоритет трафика снижается до тех пор, пока ваше использование не снизится до 50% от вашей выделенной пропускной способности восходящего или нисходящего потока на «период примерно 15 минут». Переведенный в состояние BE пользователь Comcast с ограничением «может привести или не привести к задержке трафика пользователя или, в крайних случаях, к его отключению до того, как будет отключен трафик PBE». Comcast объяснила FCC, что «если нет перегрузки, пакеты от пользователя в состоянии BE не должны испытывать особых проблем с поступлением в автобус, когда они прибудут на автобусную остановку. Если, с другой стороны, в определенном случае возникает перегрузка, шина может быть заполнена пакетами в состоянии PBE до того, как туда попадут какие-либо пакеты BE. В этой ситуации пакеты BE должны будут ждать следующую шину, которая не заполнена пакетами PBE». [30]
Провайдеры сотовой связи в США также все чаще прибегают к регулированию пропускной способности в своих сетях. Verizon и AT&T даже применяли такое регулирование к тарифным планам, рекламируемым как «безлимитные», что привело к жалобе FCC на Verizon. [ требуется ссылка ] Хотя AT&T сообщила своим клиентам о возможности регулирования, FTC подала иск против компании в 2014 году, заявив, что раскрытие информации было недостаточно конкретным. [31] Общенациональное исследование скоростей потоковой передачи видео в 2018–2019 годах показало, что основные операторы беспроводной связи регулировали большую часть времени, в том числе при низком трафике и со значительными расхождениями между видеоуслугами. [32]
Antel имеет государственную монополию, заставляющую потребителей, которым требуется не беспроводной доступ в Интернет (т. е. ADSL или оптоволокно — кабельный Интернет запрещен [33] ), приобретать его напрямую у Antel. Его практика дает представление о вероятном поведении интернет-провайдеров на рынках, где мало или совсем нет конкуренции и/или отсутствуют правила балансировки в интересах потребителей. Все планы Antel по доступу в Интернет для потребителей либо ограничены, либо ограничены. Планы с ограничениями обычно продаются под брендом «гибкие». На таких планах, как только пользователь достигает уровня данных (например, 5 ГБ), дополнительное использование данных оплачивается по ставке приблизительно 5 долларов США/ГБ. Как только достигается второй уровень (например, 15 ГБ), интернет-услуги приостанавливаются до начала следующего цикла выставления счетов. Планы с ограничением скорости обычно продаются под брендом «Flat Rate» (для ADSL) и «Vera» (для оптоволокна). Такие планы позволяют использовать полную пропускную способность соединения (например, 20 Мбит/с вниз по оптоволоконному плану Vera) с начала расчетного месяца, но ограничиваются процентом от контрактной скорости передачи (например, 2 Мбит/с вниз или 10% от заявленной скорости) после достижения уровня данных (например, 150 ГБ). Полная пропускная способность восстанавливается в начале следующего расчетного месяца. [34] [35]
Независимо от того, направлены ли они на предотвращение перегрузки сети или на то, чтобы подтолкнуть пользователей к переходу на более дорогие интернет-планы, все более распространенные практики ограничения и дросселирования интернет-провайдерами, несомненно, влияют на ценностное предложение предлагаемых ими планов. Для того чтобы потребители могли принять обоснованное решение при выборе интернет-плана, интернет-провайдеры должны публиковать свои практики ограничения и дросселирования с необходимым уровнем детализации. Хотя чистый эффект некоторых стратегий ограничения и дросселирования может быть трудно сравнить между интернет-провайдерами, некоторые основные показатели, которые представляют интерес для любого вида дросселированного/ограниченного интернет-подключения, следующие:
Хотя интернет-провайдеры могут активно ограничивать пропускную способность, если ограничение сосредоточено на определенном протоколе, существует несколько методов обхода ограничения (хотя некоторые из этих методов могут противоречить ToS определенных планов). [36]
Интернет-провайдер Bell Canada объявил, что в следующем году прекратит регулирование обмена файлами по одноранговым сетям