Algorithmen von Akamai

Du machst die Mathematik. Tom Leighton, Professor am Labor for Computer Science (LCS) des MIT, hält fast 10 Millionen Aktien von Akamai Technologies, einem Unternehmen, das er im August 1998 mitgegründet hat ) ab 26 USD pro Aktie; Am Ende des Tages hatten die Anleger den Preis auf bis zu 145 US-Dollar pro Aktie geboten. Einen Monat später kostete die Aktie 327 US-Dollar pro Aktie. Egal, wie viel Mathe-Angst Sie haben mochten, Sie bekommen den Punkt – Tom Leighton war ein sehr reicher Mann geworden.

Als Akademiker, dessen Expertise in parallelen Algorithmen und angewandter Mathematik liegt, ist Leighton auf den ersten Blick ein unwahrscheinlicher Kandidat für eine Internet-Tweeds-to-Reiches-Erfolgsgeschichte. Aber bei näherer Betrachtung ergibt es durchaus Sinn. Seit Jahren hinterfragt Leighton, wie komplexe Netzwerke funktionieren – und wie sie optimiert werden können. Als Tim Berners-Lee (der Erfinder des World Wide Web) vor fünf Jahren am LCS vorbeikam, um nach Möglichkeiten zu suchen, den eskalierenden Verkehrsfluss im Internet besser zu managen, waren Leighton und seine Crew von Doktoranden offensichtlich Ort zum Einsteigen.

Der große Gen Grab

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom September 2000



  • Siehe den Rest der Ausgabe
  • Abonnieren

In den nächsten Jahren versuchten Leighton und eine Mischung aus MIT-Absolventen und -Studenten, einen besseren Weg zur Verwaltung und Verteilung von Inhalten über das Web zu finden. Anfang 1998 nahm die Gruppe, zu der auch der Doktorand Daniel Lewin gehörte (der zusammen mit Leighton und Jonathan Seelig, einem Studenten der Sloan School des MIT, Akamai gründeten), am MIT .000 Entrepreneurship Competition teil. Das Team war Finalist, hat aber nicht gewonnen. Trotzdem klopften die Risikokapitalgeber. Und der Rest ist Internetgeschichte. Heute betreibt das Unternehmen ein weltweites Netzwerk von mehr als 4.000 Servern, die Webinhalte für Kunden wie Yahoo!, CNN und C-SPAN verteilen; Wenn ein PC-Benutzer beispielsweise Videostreaming von der C-SPAN-Website anfordert, hilft das Akamai-Serversystem bei der Bereitstellung dieser Inhalte und vermeidet so Engpässe auf der zentralisierten Website von C-SPAN. Das verteilte Netzwerk macht die Bereitstellung von Inhalten über das Web schneller und zuverlässiger.

Star Wars Schurke eine Prinzessin Leia

Obwohl der IPO-Jackpot geknackt wurde, zeigt der sanftmütige MIT-Professor (derzeit von LCS beurlaubt) nur wenige offensichtliche Anzeichen eines materiellen Erfolgs. In Akamais neuem Hauptsitz neben dem MIT-Campus sitzt Leighton, der leitende Wissenschaftler des Unternehmens, in einem bescheidenen Eckbüro und überwacht ein Labyrinth von Arbeitskabinen. Es ist quasi das Büro eines Professors, und Leighton spricht mit den geduldigen und präzisen Worten von jemandem, der es gewohnt ist, zu erklären, wie Dinge funktionieren. TR Senior Editor David Rotman hat kürzlich eine Lektion über die Verwaltung des Datenverkehrs im heutigen Internet besucht.

TR: Wann kam Ihnen der Gedanke, dass Sie Algorithmen verwenden können, um die Bereitstellung von Inhalten im Web zu optimieren?
LEIGHTON: Das erste Mal, dass ich über das Internet nachgedacht habe, war 1995. Mein Büro [am LCS des MIT] befindet sich am Ende des Flurs von Tim Berners-Lee und dem Web Consortium. Im Laufe der Zeit haben wir über einige der Probleme gesprochen, mit denen das Internet konfrontiert ist. Das sind die großen Netzwerkprobleme, an denen unsere Gruppe gearbeitet hat und an denen ich ein langfristiges Interesse habe. Also haben wir einige davon als Forschungsprojekte übernommen.

TR: In gewisser Weise ist das Internet wirklich die ultimative Netzwerkherausforderung, nicht wahr?
LEIGHTON: Ja. Stimmt.

wie hoch fängt der weltraum an

TR: Was war das Problem, mit dem Sie 1995 angefangen haben?
LEIGHTON: Wir suchten nach Möglichkeiten, mit Flash Crowding und Hot-Spotting umzugehen. Das ist, wo viele Leute gleichzeitig zu einer Site gehen und die Site überschwemmen und das Netzwerk um sie herum lahmlegen – und alle unglücklich machen.

TR: Können Sie die von Ihnen entwickelten Technologien erklären?
LEIGHTON: Heute sind wir wahrscheinlich eines der größten verteilten Netzwerke der Welt. Auf hoher Ebene stellen wir Inhalte bereit oder verarbeiten Anwendungen für Endbenutzer, und zwar von Servern aus, die sich in der Nähe der Endbenutzer befinden. Close ist etwas, das sich dynamisch ändert, basierend auf Netzwerkbedingungen, Serverleistung und Last. Da wir in der Nähe sind, können wir viele Hänger, Verzögerungen und Paketverluste vermeiden, die Sie möglicherweise erleben, wenn Sie weit weg sind. Zuvor hatten Sie Ihre Interaktion normalerweise mit einer zentralen Website. Und normalerweise war das weit weg. Jetzt haben Sie normalerweise viele Ihrer Interaktionen – nicht alle, aber viele – mit einem Akamai-Server, der sich in Ihrer Nähe befindet und in Echtzeit ausgewählt wird.

TR: Was sind die Tricks und Herausforderungen, damit dieses verteilte System funktioniert?
LEIGHTON: Es ist ein extrem schwieriger Bereich; Sie können nicht einfach ein paar Server da draußen werfen und sie alle miteinander arbeiten lassen. Die Server selbst werden ausfallen. Prozessoren werden ausfallen. Das Internet hat alle möglichen eigenen Probleme und Fehlermöglichkeiten. All diese Dinge müssen also in den algorithmischen Ansatz eingebaut werden. Wie entwickelt man einen dezentralisierten Algorithmus mit unvollständigen Informationen, der noch funktioniert? Das ist eine riesige Herausforderung. Aber es ist klar, was Sie tun müssen. Sie können keinen zentralen Fehlerpunkt haben oder das System stürzt ab. Mir fällt keine Komponente oder Hardware ein, die nicht irgendwann oder irgendwo ausgefallen ist. Es ist also eine Selbstverständlichkeit [dass Sie ein verteiltes System benötigen].

Wenn ein Kunde zu einem unserer Kunden auf der Suche nach Inhalten kommt, müssen wir herausfinden, wo sich dieser Kunde befindet, welcher unserer Standorte im Moment der beste ist, um den Kunden zu bedienen und welche Lastbedingungen vorliegen alles überladen. Wir müssen mit Flash-Massen umgehen, die sowohl geografisch als auch inhaltsspezifisch sind. Wir müssen den Inhalt sofort replizieren, um solche Probleme zu lösen, aber Sie können es sich nicht leisten, überall Kopien von allem zu haben. Sie müssen diese Entscheidungen treffen und den Kunden in Millisekunden antworten. Wir müssen automatisch sein. Und wenn Teile ausfallen, musst du das automatisch kompensieren.

TR: Das nennst du fehlertolerant?
LEIGHTON: Ja, und Sie müssen in allen Aspekten fehlertolerant sein. Dann gibt es noch die nicht offensichtlichen Dinge. Wie bei der Abrechnung. Wir liefern täglich Milliarden von Hits und stellen jeden einzelnen Hit in Rechnung. Wir müssen herausfinden, wessen Inhalt es war und wie viele Bytes es hat, und es ihnen in Rechnung stellen. Darüber hinaus bieten wir unseren Kunden einen Service, bei dem sie innerhalb von 60 Sekunden sehen können, wie viele Hits wir ihnen in den letzten 60 Sekunden serviert haben. Darüber hinaus können wir für unsere Kunden aufschlüsseln, woher die Zugriffe nach Ländern oder Bundesstaaten kommen. Es ist ein anspruchsvolles algorithmisches Problem. Wie macht man das eigentlich? Und damit es mit einer begrenzten Menge an Hardware und Ressourcen funktioniert?

Wie beeinflusst das Weltraumwetter die Erde?

TR: Hardware ist nicht wirklich der Schlüssel dazu, oder?
LEIGHTON: Es ist nicht einmal ein wichtiger Bestandteil. Ich möchte unsere Hardware-Partner nicht kleinreden, aber der Schlüssel hier ist die algorithmische und Software-Infrastruktur. Es ist kritisch.

TR: Was ist Ihre Konkurrenz beim Anbieten eines verteilten Netzwerks für die Bereitstellung von Inhalten?
LEIGHTON: Es gibt nicht wirklich viel da draußen. Wir befinden uns in einer Zeit, in der es viele Geschäftspläne und viele Geschichten gibt. Es gibt nicht viel an echten Dienstleistungen, die heute verfügbar sind. So ziemlich der einzige Konkurrent in unserem Bereich ist Digital Island, das kürzlich Sandpiper [Networks] übernommen hat. Es gibt andere, die [Geschäftspläne] angekündigt haben, aber noch nicht aktiv Verkehr tragen. Eines der Dinge, die Akamai auszeichnet, ist der hohe Forschungs- und Entwicklungsaufwand sowie der Forschungs- und Entwicklungsaufwand, der in die Entwicklung des Systems gesteckt wurde. Es ist nicht nur ein Haufen Kisten da draußen zu werfen. Es gibt Unternehmen, die dies ohne verteiltes System versucht haben. Die Unternehmen, die vor zwei oder drei Jahren Dienste auf der Grundlage dieses Ansatzes angekündigt haben, sind nicht mehr im Geschäft. Das hat nicht funktioniert.

TR: Was sind die kommenden Herausforderungen für die Technologie? Sollen Inhalte schneller bereitgestellt werden?
LEIGHTON: Das ist eine Komponente. Wir versuchen, das Versprechen des Internets einzulösen. Es gibt die Vorstellung, dass im Hinblick auf das Internet eine gewaltige Revolution stattfindet. Gleichzeitig gibt es Frustration wegen der Einschränkungen. Wir versuchen, das Internet nützlicher zu machen. Und ein Bestandteil davon ist, es schneller und zuverlässiger zu machen. Eine andere Komponente, die etwas damit zu tun hat, ist die Bereitstellung von bereichernderen, unterstützenderen Inhalten. Wenn wir das Streaming verbessern können und in diesem Fall die Geschwindigkeit nicht so sehr das Problem ist, sondern die Bandbreite und kein Paketverlust, erhalten Sie ein viel besseres Bild auf Ihrem Bildschirm. Sie werden mehr damit machen und mehr Leute werden es verwenden, um Inhalte und Informationen zu übermitteln. Und das ist von unschätzbarem Wert, um die Macht des Internets zu bereichern.

Aber nicht alles drückt Bits. Akamai bietet Dienste für Funktionen wie Internetkonferenzen, die beispielsweise Fernunterricht ermöglichen. Mit diesen Diensten können Inhaltsanbieter oder Unternehmenskunden Inhalte effektiv bereitstellen und über Live-Audio und -Video mit kleinen oder großen Zielgruppen im Web interagieren; Es gibt Funktionen zum Teilen von Präsentationen, Publikumsumfragen und zum Moderieren von Messaging.

TR: Welche Anforderungen stellt sie an das Netzwerk, wenn Sie beispielsweise eine neue Funktion wie Conferencing einführen?
LEIGHTON: Wie wollen Sie es umsetzen? Wie werden Sie es in diese massive verteilte Plattform integrieren? Wie wollen Sie es für Tausende von Kunden pflegen? Sie haben Tausende von Kunden und Hunderte Millionen Menschen, die auf diese Kunden zugreifen, und wir sitzen dazwischen. Und das alles muss von selbst funktionieren. Du kannst nicht herumalbern. Die Durchführung von Konferenzen klingt einfach. Aber es ist nicht so einfach, wenn Sie von dieser Art von Skala sprechen. Wenn Leute an Streaming denken, denken sie an eine einzige Quelle, aus der der Inhalt stammt, und dann verzweigt er sich in einem Baum durch das Internet. Diese Orte können zusammenbrechen und dann haben all diese Leute flussabwärts kein Glück. Wir haben eine völlig neue Vorgehensweise entwickelt, damit es keinen kritischen Punkt des Scheiterns gibt. Wenn die Quelle stirbt, stecken Sie fest. Aber sobald [der Inhalt] aus der Quelle heraus ist, replizieren wir ihn und verteilen ihn im gesamten System. Es ist also kein Baum.

TR: Wie sieht es aus?
LEIGHTON: Es ist schwer zu beschreiben. Denkbar ist, dass zwischen Quelle und Ziel mehrere Übertragungen stattfinden, sodass Sie Inhalte auf diesen Pfaden verlieren können. Sie können bei einigen oder allen Paketverlusten auftreten, aber am Endpunkt haben Sie genügend Informationen, die von diesen Orten eingehen, damit Sie das Signal rekonstruieren können. Wenn also auf dem Weg etwas getötet wird, wie zum Beispiel ein Weg, ist niemand betroffen.

TR: Wir alle haben Frustrationen mit Videostreaming erlebt. Was braucht es in Bezug auf die Technologie, um es zuverlässiger zu machen? Wann werden wir Webcasts so einfach wie Fernsehen im Vollbildmodus sehen können?
LEIGHTON: Damit das Videostreaming zuverlässiger ist, benötigen Sie einen Inhaltsverteilungsdienst, der die Bits zuverlässig an den Rand des Netzwerks liefert, und dann müssen Sie eine zuverlässige letzte Meile-Verbindung zum Internet haben. Wenn Sie qualitativ hochwertige Videos wünschen, sollten Sie eine Internetverbindung mit hoher Bandbreite haben. Es wird noch einige Zeit dauern, bis Sie Videostreams in TV-Qualität flächendeckend erhalten können.

South Park Trump Youtube

Wir haben einen Livestream mit Megabit pro Sekunde demonstriert. Tatsächlich haben wir erst kürzlich Tausende von Streams mit einem Megabit pro Sekunde an Live-Kunden übertragen, die auf eine Konferenz-Keynote-Rede von Steve Jobs [CEO von Apple Computer] zugreifen. Dies ist ein wichtiger Meilenstein für das Internet. Mit dieser Technologie erhalten Sie einen sehr hochwertigen Videostream. Wenn die letzte Meile Breitband ist, können Sie loslegen. Eine Sache, an der wir arbeiten, ist das Bandbreiten-Profiling. Die Idee ist, die Bandbreite der letzten Meile automatisch zu erkennen. Hat der Client eine Breitbandverbindung, ein 28K-Modem oder ist es Schmalband-ein Handy oder so? In Abhängigkeit davon liefern wir dann die Inhalte. Wenn Sie also feststellen, dass der Client eine hohe Bandbreite hat, erhält er die Version mit hoher Bandbreite – die gestreamte Version im Gegensatz zur statischen Version. Oder bei schmaler Bandbreite erhalten Sie statt der Grafik eine gedruckte Version.

TR: Die Natur des Web scheint sich mit Funktionen wie Videostreaming und Konferenzen zu ändern. Woran wird Akamai in fünf Jahren arbeiten? Was glauben Sie, wie das Internet dann aussehen wird?
LEIGHTON: Die Dinge bewegen sich so schnell, dass es wirklich schwer vorherzusagen ist. Menschen, die versuchen, Vorhersagen zu treffen, essen am Ende ihre Worte. Ich glaube, wir stehen erst am Anfang der Internet-Revolution. Ich glaube, wir haben noch nicht einmal angefangen, an all die Dinge zu denken, die wir im Internet tun können. Ich kann Ihnen nicht sagen, was in fünf Jahren der heiße Service sein wird. Ich weiß nicht. Ich würde mir wünschen, dass bis dahin zum Beispiel die Qualität des Streamings deutlich besser ist. Dass es zum täglichen Leben gehört. Zumindest würde ich erwarten, dass die typische Web-Erfahrung reichhaltiger, effizienter und zuverlässiger wird, als sie es heute ist.

TR: Sie werden von vielen als Vorbild für einen Akademiker gesehen, der als Unternehmer in der New Economy groß rauskommt. Was sagen Sie denen, die Ihren Erfolg nachahmen möchten?
LEIGHTON: Ich hatte nie den Wunsch, Unternehmer zu werden. Ich liebe Akademiker und habe Akamai mitgegründet, weil wir der Meinung waren, dass dies der beste Weg ist, unsere Technologie aus einer Forschungsumgebung in die Praxis zu übertragen. Es fühlte sich wirklich gut an, Technologie, insbesondere Technologie, aus einer Universität herauszunehmen und damit etwas zu bewegen. Das ist wahrscheinlich die größte Belohnung. Es dauert oft 10 bis 20 Jahre, bis sich eine Technologie an einer Hochschule wirklich in der Praxis manifestiert. Und dieses Mal können wir diese Zeit drastisch verkürzen. Ich bin vollkommen glücklich, eine Arbeit zu schreiben, die nur fünf Leute lesen. Ziemlich kluge Leute werden es lesen, und das macht mir Spaß. Damit habe ich mein ganzes Leben verbracht. Aber das ist etwas mit der Chance, etwas zu verändern.

TR: Vermissen Sie jemals die Tage, an denen Sie, wie Sie es nannten, Ihre Zeit damit verbrachten, Papiere zu schreiben, die vielleicht fünf Leute lesen und verstehen konnten?
LEIGHTON: Ja, auch wenn ich nicht viel Zeit habe, darüber nachzudenken.

verbergen

Tatsächliche Technologien

Kategorie

Unkategorisiert

Technologie

Biotechnologie

Technologierichtlinie

Klimawandel

Mensch Und Technik

Silicon Valley

Computer

Mit News Magazine

Künstliche Intelligenz

Platz

Intelligente Städte

Blockchain

Reportage

Alumni-Profil

Alumni-Verbindung

Mit News Feature

1865

Meine Sicht

77 Mass Avenue

Treffen Sie Den Autor

Profile In Großzügigkeit

Auf Dem Campus Gesehen

Lerne Den Autor Kennen

Alumni-Briefe

Nicht Kategorisiert

77 Massenallee

Rechnen

Tech-Richtlinie

Lernen Sie Den Autor Kennen

Nachrichten

Wahl 2020

Mit Index

Unter Der Kuppel

Feuerwehrschlauch

Unendliche Geschichten

Pandemie-Technologieprojekt

Vom Präsidenten

Titelstory

Fotogallerie

Empfohlen