Чи може швидкість Інтернету ще більше знизити певну (сервер в) країні від вас?

Чи існує загальне правило: на скільки тисяч км ваша швидкість в Інтернеті може природно знизитися і на скільки? Щось на кшталт "10 Мбіт / с на 1000 км". (Я отримав від цієї відповіді SE, що це дійсно може бути так).

Однак я живу під Москвою, і тестуючи сервери навколо мене, я отримую повних 60 Мбіт / с, за які я плачу. Однак, якщо я перевіряю підключення до Інтернету до сервера в Токіо, Японія, я не отримую навіть повних Мбіт / с ( скріншот ) Або США, Маямі - близько 3 Мбіт / с ( скріншот ).

Я боюся, щоб було створено "великий російський брандмауер". Чи виправдані мої побоювання чи фізичний пояснення такого випадання?

Тривати більше часу для отримання даних - це фактичне явище, але не в тій мірі, яку ви бачите.

Припускаючи пряму лінію зору до цілі, що знаходиться на відстані 600 кілометрів, світлу знадобиться приблизно 2 мілісекунди, щоб досягти місця призначення. Аналогічно, якби відстань була більшою, скажімо, від Москви до Токіо, приблизно 7500 кілометрів знадобилося б 25 мілісекунд, щоб досягти місця призначення. Це в 12,5 разів довше. За даними Physics.se: Наскільки швидко проходить світло через волоконно-оптичний кабель? і Extremetech швидкість світла у волоконно-оптичному кабелі приблизно на 30% повільніше, ніж у вакуумі.

Це не означає пряме зменшення пропускної здатності, однак, оскільки пакети можна запитувати, в черзі і швидше надсилати.

Проблема полягає в тому, що ви не можете дістати пряму зору в будь-яке місце на землі, і навіть волоконно-оптичні кабелі мають максимальну довжину, яку можна з користю використовувати. Вам потрібні ретранслятори, маршрутизатори, брандмауери, пакетні монітори та середні перетворювачі (мікрохвильова піч, волокна та мідь) для проїзду на великі відстані. Все це створює точки задухи і обмежує пропускну здатність між місцями.

Цілком можливо, що ваша країна та країна призначення мають обмежену пропускну здатність між ними. У багатьох країнах є безліч зв'язків між ними та їхніми сусідами, і тому зв’язок з одним сусідом може бути швидшим порівнянням з іншим сусідом. Залежно від налаштування маршрутизації, цілком можливо побачити поведінку, яку ви згадуєте.

Ви можете мати декілька посилань на кілька країн, і теоретично трафік буде спрямований "найкращим" шляхом. Залежно від вибору, який робить кожен маршрутизатор по шляху, "найкращий" шлях може бути не найвищою пропускною здатністю для вас особисто; це може бути просто найменший хміль або найменший затримковий зв'язок. У вас немає сили вибирати маршрут, який обмежує те, що ви можете зробити, щоб поліпшити питання. Можуть бути більш високі затримки, які мають кращу пропускну здатність, але у вас немає засобів, щоб рекламувати свої переваги для цього посилання.

Перевірте з'єднання з іншими країнами, якщо вони однаково обмежені, то у вас можуть виникнути занепокоєння, але навіть це не є гарантією.

Про великий брандмауер Китаю можна зробити більш ніж просто обмеження його пропускної здатності; він має ряд активних ефектів фільтрації на трафік, який проходить через нього. Сайти блокуються, а вміст фільтрується.

Одним із способів тестування буде тестування посилань на всі країни, які ви можете, знайти найкращого сусіда та отримати службу VPN, розміщену в цій країні. Якщо ваше посилання швидко проходить через цей VPN, то у вашій країні може діяти фільтрація, або це може бути лише погана маршрутизація мережі.

Обов’язкова історія Інтернету: випадок 500 миль електронною поштою

Кількість даних "у польоті" в будь-який час обмежується вікном TCP, встановленим між двома системами. У деяких випадках віконні ефекти можуть спричинити уповільнення: https://www.snellman.net/blog/archive/2017-08-19-slow-ps4-downloads/

Плюс є особливі міркування щодо дійсно великих відстаней (TCP у космосі): http://www.ipnsig.org/reports/TCP_IP.pdf

Я б сказав, що тут задіяні три ефекти.

1) Обсяг даних "у польоті" між двома системами обмежений вікном TCP та часом кругової поїздки для ACK. Збільшена RTT за те саме вікно = менша максимальна швидкість.

2) Кожен маршрутизатор по дорозі додає певної затримки. Це більше стосується того, скільки мереж вам доведеться пройти, а не географічної відстані.

3) Нарешті, брандмауери національного рівня додадуть ще один рівень уповільнення. Тут досить багато країн, навіть якщо це лише фільтрування дитячого порно та The Pirate Bay. У Росії, схоже, є такий: https://www.theguardian.com/world/2016/nov/29/putin-china-internet-great-firewall-russia-cybersecurity-pact

Що ж, "великий російський брандмауер" теж може бути на місці, що погіршує швидкість. Тоді це залежатиме від того, скільки інформації вона збирає (щойно встановлена ​​інформація про з'єднання, повний вміст з'єднання для аналізу тощо). Але я живу за межами Росії, і ФСБ не рекламує використовувані технології, тому сприймайте це як міркування ...

Але, що, мабуть, причина, це ваш постачальник. Ваш провайдер, можливо, має відмінне широке домашнє з'єднання, однак доступ до закордонного з'єднання, безумовно, обмежений. Тож якщо вони купують зовнішнє з'єднання 1 Гбіт / с, то це також залежить від загальної сукупності та денного часу (протягом пізньої ночі в мережі буде менше людей, тому ви можете отримати більше від загальної пропускної здатності іноземного постачальника підключення, ніж під час 19:00, коли вдома всі діти та діти.

Також швидкість до США чи Японії буде, ймовірно, повільнішою, ніж, наприклад, до Фінляндії чи Німеччини, тому що більше людей мають спільні кабелі з обмеженою загальною пропускною здатністю.

Так (і ні, це не швидкість Інтернету , і сама по собі швидкість ).

Швидкість

Швидкість - це дуже неточне формулювання, яке переплітає дві різні речі, які є широко незалежними, але взаємодіють між собою: затримка та пропускна здатність.
Також швидкість, яку ви спостерігаєте, не є швидкістю Інтернету . Це дуже складна суміш багатьох речей, які трапляються на вашому кінці (ваш комп'ютер), на іншому кінці (сервер) і в декількох точках між ними. Це може бути зовсім інша річ із наступним сервером, до якого ви отримуєте доступ, навіть якщо той знаходиться так само далеко (або далі).

Пропускна здатність

Пропускна здатність - це кількість даних, яку теоретично можна натиснути на провід за одиницю часу. Зазвичай для цього існують жорсткі і м'які межі. Важким обмеженням буде те, що лінія може взяти, а потім є те, за що ви платите, і що вам дозволить провайдер (зазвичай менше!). Часто перекази не є рівномірними, вони починаються швидше, а потім скорочуються вниз.
Наприклад, у мене 96Мбіт / с висхідна лінія з фізичною пропускною здатністю 112Мбіт / с. Це тому, що для підвищення стабільності використовується менша пропускна здатність, ніж це було б реально можливо. Однак я плачу лише за 50 Мбіт / с (що достатньо для моїх потреб, і на 10 євро на місяць дешевше), незважаючи на те, що фактично отримую 96 Мбіт / с. Зачекайте ... як це працює? Чому б тоді хтось платив більше грошей? Ну, я передаю все на швидкості 96 Мбіт / с, але провайдер через дуже короткий час (менше ніж 0,1 секунди) приховано заблокує мене, і дозволить надсилати / отримувати більше даних, як тільки пройде достатньо часу, тому я в межах квоту, яку я заплатив. Таким чином, у середньому я маю 50Mbit / s. Дуже подібні речі трапляються в кількох місцях в Інтернеті, куди теж проходитиме ваш трафік (без того, щоб ви ніколи не знали). Трафік "формується"

Пропускна здатність в Інтернеті здебільшого настільки величезна, що - за винятком багатонаціональних DDoS-атак - це жодним чином не є обмежуючим фактором. Ну і теоретично, і в більшості частин світу, тобто.

Однак є вузькі місця: одне у вашому кінці, наступне очевидне - у кінці сервера, і існує дуже реальний шанс, що якщо ви взаємодієте з сервером в іншому географічному місці, особливо в країні третього світу, ця загальна пропускна здатність буде значно гірше будь-якого з двох. Деякі країни південно-східної Азії мають міжнародний характерпосилання, які не набагато вищі, ніж у кількох користувачів дому в інших країнах (або навіть в одній країні). Я не знаю, чи все ще так (у світі все так швидко змінюється), але, наприклад, в Таїланді, доступ до сервера в одній країні раніше був у 4 рази швидшим, ніж доступ до сервера в іншій країні, саме ця причина. Те саме було б у випадку, якщо ви спробували отримати доступ до сервера в їх країні.

Незважаючи на те, що пропускна здатність у вашому розташуванні може бути високою, саме повільний зв'язок у ланцюжку обмежує кількість даних, які ви можете просунути (як у водопроводі). Більша відстань означає, що зазвичай існує більше можливостей для зустрічі з повільною (або перевантаженою) ланкою.

Затримка

Затримка - це час, який потрібен сигналу, щоб прибути у ваше місцезнаходження (або в якесь конкретне місце) з певної точки.

По-перше, є швидкість світла, яка (не) постійна і, будучи жорсткою фізичною межею, не може бути оброблена. Чому я кажу "(не) постійне"?Ну, адже реальність навіть гірша за теорію. Швидкість світла дійсно є верхньою межею, виміряною у вакуумі. У мідному кабелі або навіть більше у волоконно-оптичному кабелі вимірювана швидкість світла легко щось на кшталт 30% повільніше, ніж у вакуумі, плюс фактична відстань довша. Це не тільки тому, що кабель не знаходиться в ідеально прямій лінії, а й тому, що світло рухається по волоконному зигзагу, відскакуючи від стінок (повне внутрішнє відбиття). Важке завдання (це означає: неможливо) зробити швидкість світла значно швидшою. Не те, що ви не могли цього зробити, використовуючи інший носій, але середовище з більш високою швидкістю світла означає зміна показника заломлення, тому ви зменшите і, зрештою, втратите повне внутрішнє відбиття. Що означає, якщо сигнал не іде ідеально прямою лінією,

Таким чином, підсумовуючи, існує більш-менш фіксована затримка, яка неминуча, і хоча вона не помітна в локальних передачах (локальна мережа або кілька кілометрів), вона стає дуже помітною, оскільки сигнал проходить через пів континенту. Крім цього жорсткого фізичного обмеження, існують затримки, введені проміжними маршрутизаторами, і, можливо, вашою локальною висхідною лінією (сумнозвісна "остання миля").

Наприклад, у типовому домашньому підключенні до Інтернету на базі банкоматів у вас затримка становить близько 4 мс лише для того, щоб ваші дейтаграми були непотрібними інкапсульованими в PPP і зведені в 53-байтових кадрах банкоматів, пересилаючись на DSLAM, маршрутизовані в межах мережа банкоматів постачальника, і їх знову збирають перед тим, як знову входити в мережу IP. Причина, чому це робиться, - історична. Колись банкомат здавався гарним планом для забезпечення високоякісних телефонних дзвінків низької затримки на великі відстані. Колись, це було у 1980-х, але, на жаль, телекомунікаційні оператори рухаються повільно.
Навіть для багатьох установок, які звуть "волокно" на їх ім'я, насправді мідний дріт використовується протягом останніх десятків метрів, волокно не рідко закінчується на вулиці (хоча справжнє волокно для підвалу існує).

Типовий інтернет-роутер додасть щось у діапазоні від 0,05 до 0,2 мілісекунд до вашої затримки, але залежно від того, наскільки він зайнятий (будь-який, можливо, це не найкращий рівень), це може бути цілком мілісекундою. Це не багато, але врахуйте, що наявність 6-8 роутерів між вами та сервером призначення зовсім не є незвичним, і ви, можливо, матимете 12-15 з них на більшій відстані! Ви можете спробувати бігти, tracert some.server.nameщоб побачити себе.

Лінія, яка була перерізана і пробита АНС або СВР (так що в основному кожна основна лінія, що йде від / до Азіатського континенту, або через Червоне море, Індійське море або Атлантичний океан), матиме щонайменше ще дві мілісекунди затримки, доданої за шпигунські речі, які вони роблять, можливо більше. Відомо, що деякі країни (або, принаймні, дуже підозрювані) не лише спостерігають за вмістом і блокують певні діапазони IP, але навіть навіть проводять велику активну фільтрацію / блокування політично / ідеологічно невідповідного контенту. Це може спричинити набагато більші затримки.

Таким чином, навіть для "сусідніх" місць ви можете очікувати що-небудь від 15 до 25 мс затримки, але для чогось в іншій країні слід очікувати ~ 100 мс, на іншому континенті 150-250 мс, якщо вам не пощастить 400-500 мс.

Зараз, незважаючи на все, здавалося б, це не має великої різниці, оскільки це лише разова початкова затримка, яку ви навряд чи помітите. Правильно?

На жаль, це не зовсім вірно. Більшість протоколів, які передають значну кількість даних, наприклад, TCP, використовують форму призупинення пропускної здатності, керовану підтвердженням, тому кількість даних, яку ви можете натиснути на провід, залежить від часу, необхідного для повного туру (туди і назад) знову). Це не на 100% точно, оскільки TCP намагається оптимізувати пропускну здатність за допомогою одного з декількох досить складних алгоритмів вікон, які надсилають пару дейтаграм до очікування підтвердження.
Хоча це може якось пом'якшити ефект, однак основний принцип залишається: те, що ви можете надіслати (або отримати), нарешті, пов'язане часом, необхідним для отримання підтверджень. Деякі інші протоколи з більш суворими вимогами до реального часу та менш важливими вимогами надійності ( подумайте, IP-телефонія) використовуйте іншу стратегію з різними питаннями (які я не буду розробити).

Ви можете побачити, який великий затримки має вплив, якщо порівнювати погану реалізацію TCP (Microsoft Windows) з кращою (Linux). Хоча вони обидва говорять один і той же протокол і, схоже, роблять абсолютно те саме, вони не справляються з компенсацією затримки однаково добре.
У мене є настільний комп’ютер (6700K процесор, 64 ГБ оперативної пам’яті, Windows) та Synology DiskStation (чіп ARMv8 малої потужності, 1 Гб оперативної пам’яті, Linux). Настільний комп’ютер, підключений до того ж маршрутизатора, хоча і в багато разів потужніший, не може повністю наситити лінію 50 Мбіт / с при завантаженні з національних серверів або всередині ЄС (15-20 мс RTT), навіть при декількох одночасних завантаженнях в польоті. У кроткого DiskStation немає проблем з повним насиченням лінії за один завантаження, отримуючи на 15-20% більше пропускної здатності - той же кабель, все те саме.
У моїй локальній мережі (де затримка значно нижче мілісекунди) різниці між ними немає. Ось ефект від затримки.

Швидкість ... знову

Підсумовуючи, так, ви можете очікувати, що "швидкість" знизиться зі збільшенням відстані, в основному через те, що затримка збільшується, і певною мірою через те, що між вами можуть бути менші пропускні здатності. Здебільшого ефект повинен бути, однак, терпимим.

Це нормально, що висока затримка (ping) знизить швидкість завантаження. Існує деяка інформація про те, що тут . Ви можете компенсувати це за допомогою менеджера завантажень, який паралельно використовує декілька підключень tcp.

Цілком ймовірно, що зменшена пропускна здатність пояснюється більш складними шляхами до віддалених серверів. Ви можете перевірити це на собі, скориставшись Traceroute .

Мені завжди було дуже цікаво перевірити ці стежки; часто імена серверів / маршрутизаторів, що перебувають між ними, дають вам підказки, де вони знаходяться.