Subspace为实时应用重建了互联网

互联网被设计用来在全球范围内传输数据，在自然灾害、核攻击或其他灾难造成破坏的情况下，也要这样做。一开始的目标只是增加体积数据在网络上移动。但随着视频会议和在线游戏等实时应用的重要性不断上升，现在最重要的是减少延迟-通过网络移动数据所花费的时间。

当前的COVID-19大流行迫使大量人员远程工作和社交，大大增加了对时间敏感型应用程序的需求。挑战始于网络的一端，即数据发送者所在的位置，并沿着路由一直持续到在另一端等待接收数据的用户。当您沿着多条路径在多个独立点之间实时传递数据时，常常会出现延迟和中断。这就解释了电话会议中断和通话中断的原因。

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减少这种延误的一种方法是在互联网上开辟一条道路，这条道路要考虑到前面的交通状况。我的公司,子空间该公司使用定制硬件和专有光纤骨干网构建了这样一个网络。而且我们已经展示了它并不复杂——用户不需要做任何比登录到Web门户更复杂的事情。总之，Subspace已经为互联网创建了一张“天气图”，可以发现网络中波涛汹涌或暴风雨的部分，并围绕它们进行更好、更快的实时数据移动。

在线转型由当前大流行引起的疾病可以从一项统计数据中看出。2019年12月，视频会议公司变焦每天有1000万用户，到次年4月，它有了3亿年．大多数进入实时互联网的新手都对困扰在线游戏玩家数十年的问题感到惊讶。

Subspace成立于2018年初。开始时，我们预计实时应用程序的Internet性能不是最优的，但结果比我们想象的要差得多。超过20%的互联网连接设备在任何特定时间都会遇到性能问题，80%的设备每天都会出现数次严重中断。

我们最初专注于多人游戏，在这种游戏中，玩家的体验取决于实时网络性能，每一毫秒都很重要。在2019年下半年，我们为世界上最大的游戏开发商之一部署了我们的网络和技术，导致用户粘性增加了一个数量级，具有竞争性连接的玩家数量翻了一番。

网络性能从两个方面直接影响在线游戏:首先，你必须下载游戏，这是对大量数据的一次性请求——今天的互联网很好地支持了这一点。玩游戏需要少量的数据传输，以使玩家的行动与更大的游戏状态同步——这是互联网几乎不支持的。

玩家的问题与延迟有关，延迟的变化被称为抖动，接收数据的中断被称为数据包丢失。例如，高延迟连接限制了快速加入的玩家数量，从而限制了“配对”的速度，也就是将玩家相互连接的过程。缓慢的配对会导致沮丧的玩家在游戏开始前退出，留下更小的配对池，这进一步限制了剩余玩家的选择，并造成恶性循环。

2020年，当COVID-19将世界推向视频会议和远程学习时，这些性能问题突然开始影响更多人。例如，在IT帮助台工作的人开始远程工作，经理们不得不努力想办法让这些员工以清晰可靠的方式接听电话。这在一个人的家里要比在一个有坚固光纤电缆的中央办公室更难做到。除此之外，呼叫中心的呼叫量也处于历史最高水平。Zendesk该公司是一家客户服务软件提供商增加了30%2020年2月至2021年2月，与上年同期相比。该公司还估计，通话量将稳定在比大流行前平均水平高出20%左右。

在线使用的变化新冠肺炎疫情所造成的影响也加强了进一步推动互联网民主化的必要性，即必须有一个普遍的、一致的互联网使用标准，适用于所有人，无论他们是谁或在哪里。这并不是一件不合格的好事，因为电子邮件与在线游戏或视频会议的要求非常不同。

在20世纪90年代，互联网接入从军事和某些教育机构的世界扩展到一个真正的通用系统。然后，内容分发网络(cdn)喜欢Akamai而且Cloudflare通过将常见请求的数据(如图像和视频)放到接近最终用户的“最后一英里”的数据中心和服务器中，实现了数据缓存的民主化。最后,亚马逊，微软还有一些公司建立了云计算数据中心，让人工智能、视频编辑和其他计算密集型项目更接近最后一英里的用户。网上亚博Ayabo2016

节点之间的连接是围绕着交付尽可能多的数据而设计的，而不是一致地或以最小的延迟交付数据。

但是，民主化的最后一个阶段还没有实现——数据传输路径的民主化。互联网连接了数亿个节点，但连接这些节点的路径的实际性能差异很大，即使在大城市也是如此。节点之间的连接是围绕传递设计的尽可能多的尽可能地提供数据，而不是一致地或以最小的延迟交付数据。

以高速公路为例:想象一下，你正在从洛杉矶到芝加哥的公路旅行中，落基山脉正在经历一场旷日持久的暴风雪。虽然开车穿过丹佛通常是最直接(也是最快)的路线，但暴风雪最多只会让你减速，最坏的情况是会导致事故。相反，绕道达拉斯可能更有意义。在这样做的过程中，您将响应路线的实际当前条件，而不是依赖于它们的能力应该是。

民主化的网络元素不一定会选择基于最低成本或最高容量的最佳路线。相反,正如谷歌地图，Waze和其他导航和路线规划应用程序一样，一个完全民主化的互联网将以最好的性能和稳定性将数据沿着路径路由。换句话说，具有最大吞吐量或最小跳数的路由将不会被自动排序。

传统的重点是通过网络推送更多的数据，忽略了所有导致延迟的因素，比如不稳定性、地理距离或迂回的路径。这就是为什么你可以拥有每秒100兆的Wi-Fi连接，但仍然有不稳定的Zoom通话。当这种情况发生时，将您与其他呼叫连接起来的网络元素无法提供一致的性能。

互联网路由通常采用迂回的路径——沿着国界、山脉等等——就像开车穿越国家一样，经常需要几条高速公路。更糟糕的是，ISP和运营商网络不知道他们自己之外还有什么存在，当他们相互传递数据包时，他们经常会回溯。特别是最后一英里——类似于从州际公路转入本地公路——是棘手的，因为基于成本、政治和所有权，交通在运营商之间易手。正是这种间接路由，网络对整个互联网缺乏认识，以及最后一英里的不一致性，使得以最小的延迟交付数据变得极其困难。

更好的解决方案是将数据重新路由到当前性能最佳的路径。这在理论上听起来很简单，但由于一些原因，实现起来可能很复杂。

其中之一是网飞公司在过去的20年里，其他视频流媒体平台往往会阻碍实时应用程序。由于这些平台优先考虑将经常请求的数据放在更靠近网络边缘的地方，这些网络已经变得不太有利于延迟敏感的视频通话和在线游戏。与此同时，随着时间的推移，虽然isp一直在宣传并提供更快的上传和下载速度，但现有的网络基础设施只会变得更加根深蒂固。这是谚语“如果你只有一把锤子，那么所有东西看起来都像钉子”的完美例子。

一个更重要的问题是，isp和cdn在数据通过他们的网络路由后，对数据没有实际的控制。仅仅因为你向特定的ISP支付服务费用，并不意味着你发出的每个请求都被限制在他们控制的网络部分。事实上，通常情况下，请求不会。

一个运营商可能会在自己的网络中沿着最优路径路由数据，并将数据传输到另一个运营商的网络，而不知道第二个运营商的网络目前阻塞。运营商需要的是一个“空中之眼”，以协调他们自己可能没有意识到的潜在和正在出现的延误。这是Subspace的一个方面。

从本质上讲，Subspace创建了自己的互联网交通和状况实时地图，类似于Waze绘制道路和高速公路交通地图的方式。Waze利用收集到的信息，根据当前的交通状况重新安排人们的出行路线。与Waze一样，Subspace也可以对互联网流量进行同样的处理，可以看到由特定运营商控制的任何部分之外的情况。

Subspace使用定制的全局路由器和路由系统，以及专用的光纤网状网络，为路由提供替代路径，因为这样或那样的原因，这些路由往往比大多数路由更容易受到延迟的影响。这种硬件已经安装在全球100多个数据中心设施中。IT管理员可以轻松地安排通过Subspace网络路由传出的流量，从而比传统的公共域名系统(DNS)更快地将流量送到目的地。

从本质上讲，Subspace创建了自己的互联网交通和状况实时地图，类似于Waze绘制道路和高速公路交通地图的方式。

Subspace使用定制软件引导交通绕过可能位于它和目标目的地之间的任何路障。软件实时测量所有可能路径上的网络延迟(以毫秒为单位)、抖动(以延迟变化为单位)和丢包(以在一段时间间隔内成功交付数据包的数量为单位)。每当出现不寻常或意外的延迟峰值(我们喜欢称之为“互联网天气”)时，软件会根据需要自动在整个网络上重新路由流量。

企业试图通过使用SD-WAN(软件定义广域网)和MPLS(多协议标签交换)等技术构建专用网络来避免恶劣的互联网天气。然而，这些方法只在整个工作人员向少数集中的办公室报告时才有效。如果大量员工在家办公，那么每个家庭都必须被视为一个分支机构，这使得后勤工作过于复杂和昂贵。

除了随机的恶劣天气，由于某些安全措施的副作用，公共互联网上也出现了一些交通问题。以被称为分布式拒绝服务(DDoS)攻击的破坏行为为例，恶意行为者用数据包淹没服务器，以使系统过载。这是多人游戏的常见问题。为了阻止这类攻击，行业标准的“DDoS清洗”技术试图将恶意流量与“安全”流量分开。然而，将流量传输到擦洗中心通常意味着要经过急转弯和弯路，这可能会增加100毫秒以上的延迟。

相反，Subspace通过充当流量过滤器本身来防御DDoS攻击，而不会改变数据包所经过的路径，也不会以任何方式增加延迟。在过去的两年里，我们估计Subspace已经阻止了数百次多人游戏的DDoS攻击。

有帮助的技巧互联网在最初几十年的发展已不再带来预期的效益，因为人们现在对网络的需求不仅仅是带宽。仅仅通过网络推送大量数据已经无法支撑创新。

相反，互联网需要稳定、直接、光速的通信，由专用网络提供。到目前为止，我们一直局限于与大公司合作，以满足他们可能有的特定网络需求。但是，我们最近向任何应用程序开发人员开放了我们的网络，以便为任何Internet应用程序提供更好的网络性能。

有了这种新型的、改进的互联网，人们就不会再忍受嘈杂的Zoom电话了。进行远程医疗的外科医生不会在缝合过程中被切断。和物理的、增强的、虚拟现实融合的元宇宙终将成为可能。

本文以“互联网即将到来的晴天”为题发表在2021年11月的印刷版上。