Das Zeitlupen-Internet

Das Internet ist Google nicht mehr schnell genug.



Probieren Sie das Chrome-Netbook aus, um zu sehen, warum. Es ist ein Prototyp, der eine der Zukunftsvisionen des Unternehmens veranschaulicht: die Idee, dass wir fast alle unsere Computer online erledigen und nach Lust und Laune überall auf Informationen zugreifen können. Dieses Netbook hat ein reduziertes Betriebssystem, das im Wesentlichen ein leistungsstarker Webbrowser ist. Es speichert fast keine Dateien oder Software. Fast alles, was Sie auf dem Gerät tun können, erfordert eine Internetverbindung.

Erfinden neuer Technologien und Märkte

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom März 2011





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Als ich das Chrome-Netbook in die Hände bekam, verstand ich, warum Google (eines unserer TR50-Unternehmen) die Idee überzeugend findet. Am Anfang gefiel mir die Bequemlichkeit – ich hatte immer die Dateien, die ich brauchte, weil der Computer mich zwang, sie remote in der Cloud zu speichern. Aber eines Tages wartete ich Minuten, bis mein Web-Textverarbeitungsprogramm eine Datei öffnete. Ich konnte nicht in den Task-Manager des Computers schauen und das Problem lösen – ich musste nur auf ein sich drehendes Rad starren. Ein anderes Mal dauerte es ewig, bis mein Lieblings-Streaming-Radiosender geladen war. Sobald es anfing, Songs abzuspielen, brach die Verbindung zusammen, was den Effekt einer überspringenden CD ergab. Bald gab ich das Netbook auf und kehrte zu einem Computer zurück, der offline arbeiten konnte.

Diese Art von Fehlern bedeutet, dass das Internet nicht bereit ist, das zu liefern, was Google sich vorstellt, nämlich dass sich vernetzte Geräte so flüssig und einfach anfühlen wie PCs, die ihre Daten lokal verarbeiten. Und nicht nur die Idee, sich ausschließlich auf das Web zu verlassen, ist gefährdet: Selbst auf einem alltäglichen Computer kann es langsam und frustrierend sein, wichtige Aufgaben in einer Webanwendung zu erledigen. Online-Apps wie das kostenlose Tabellenkalkulationsprogramm von Google fühlen sich manchmal träge an – es kann eine Verzögerung geben, bis eine von Ihnen eingegebene Zahl auf Ihrem Bildschirm angezeigt wird. Das ist ein großes Problem für Google, denn seine Hoffnungen basieren auf der Aussicht, dass wir alle ein gründlicheres Leben mit Internetverbindung führen werden. Das Unternehmen freut sich auf einen Tag, an dem wir uns, anstatt von Software auf Desktop-Computern (oft von Microsoft verkauft) abhängig zu machen, Programmen zuwenden, die remote ausgeführt werden (oft von Google).

Das Verlangen nach Geschwindigkeit
Selbst geringfügige Verlangsamungen im Internet frustrieren die Menschen und kosten Unternehmen Geld. (Infografiken ansehen)



Google hat seine Dominanz bei der Websuche genutzt, um ein äußerst profitables Werbegeschäft aufzubauen; es hatte im vergangenen Jahr einen Nettogewinn von 8,5 Milliarden US-Dollar bei einem Umsatz von 29,3 Milliarden US-Dollar. Aber das Unternehmen weiß, dass es sich nicht ewig auf die Suche verlassen kann. Vielleicht baut jemand anderes – Microsoft oder ein Startup – eine noch bessere Suchmaschine. Facebook verfolgt seine eigene Vision eines Webs, das von Google abgeschottet ist und sich um soziale Verbindungen und persönliche Vorlieben dreht. Oder es könnte eine unerwartete Bedrohung auftreten. Google hat viele Produkte auf den Markt gebracht, die darauf abzielen, mehr Zeit zu erfassen, die Menschen online verbringen – nicht nur auf PCs, sondern auch auf neuen Arten von Geräten, die von Smartphones bis hin zu internetfähigen Fernsehern reichen – aber keines hat nennenswerte Einnahmen erzielt. Deshalb versuchte Eric Schmidt, der im Frühjahr als CEO zurücktreten will, das Unternehmen in eine neue Richtung zu drängen. Er sagte den Mitarbeitern, sie sollten sich Google als ein Unternehmen vorstellen, das Software für mobile Geräte herstellt, die in einem allgegenwärtigen Internet läuft und schnell genug ist, um sich in jede tägliche Aktivität einzufügen.

Aber das kann noch nicht passieren. Wie das ständige Tropfen einer ätzenden Flüssigkeit zehren wiederholte Begegnungen mit einer langsamen Website an der Bereitschaft einer Person, Web-Apps zu verwenden. Bill Coughran, Senior Vice President of Engineering bei Google, der die Initiative 'Make the Web Faster' überwacht, sagt, das Unternehmen befürchte, dass das Wachstum von Online-Diensten an eine Wand stoßen könnte, wenn das Web zu langsam oder zu unsicher ist.

Die Lösung von Google ist brillant und ehrgeizig: Beschleunigen Sie das gesamte Web – nicht nur die Websites, die Google betreibt. Das bedeutet, dass viele Dinge geändert werden müssen, die nicht einmal unter der Kontrolle von Google stehen – alles von der Art und Weise, wie Websites erstellt werden, bis hin zu den Glasfasern, die das Internet in die Häuser der Menschen bringen. Und es kann mehr sein, als selbst die enormen Ressourcen von Google und die Weltklasse-Ingenieure bewältigen können.

Die Anatomie des Webs

Wenn Benutzer eine Website nutzen, müssen Datenanfragen vom Browser auf ihren Computern zu den Servern gesendet werden, die diese Website hosten. Die Server bestimmen, was zurückgesendet wird. Der Code, der beschreibt, wie die Seite geladen wird, wandert zurück zum Browser; es kann Anweisungen zum Abrufen bestimmter Elemente wie Bilder oder Videos enthalten, für die noch mehr Nachrichten gesendet werden müssen.



Jede dieser Nachrichten beinhaltet ein kompliziertes, miteinander verbundenes Nest aus Hardware und Software, das oft veraltet oder schlecht konzipiert oder zumindest überlastet ist. Die Routen verlaufen durch verschiedene Arten von physischer Infrastruktur, von Hochgeschwindigkeitsleitungen, die das Rückgrat des Internets bilden, bis hin zu Kabeln, Telefonleitungen und drahtlosen Signalen, die eine Site an den vorgesehenen Benutzer liefern.

Leistungsprobleme können überall in diesem Prozess auftreten. Die Server, die eine Site hosten, sind möglicherweise langsam. Der Browser verarbeitet den Code möglicherweise nicht effizient. Der Code ist möglicherweise schwer zu verarbeiten. Darüber hinaus wird das Hin und Her zwischen dem Versenden von Informationen und der Feststellung, ob sie angekommen sind, durch Protokolle geregelt, die vor Jahrzehnten entwickelt wurden. Sie wurden nicht für die Geschwindigkeit und Interaktivität entwickelt, die moderne Webanwendungen erfordern, die traditionell auf einem PC ausgeführte Software ersetzen sollen.

Die Leute reagieren empfindlich auf kleinste Verzögerungen. Eine interne Studie von Google hat gezeigt, dass die Einführung einer Verzögerung von 100 bis 400 Millisekunden bei der Anzeige von Suchergebnissen dazu führte, dass Nutzer 0,2 bis 0,6 Prozent weniger Suchanfragen durchführten und die Anzahl der Suchanfragen im Laufe der Wochen immer geringer wurde. Nachdem die normale Geschwindigkeit wiederhergestellt war, dauerte es einige Zeit, bis die Benutzer ihre früheren Suchgewohnheiten wiederaufgenommen hatten.

Das Durchsuchen von Webseiten sollte wie ein Kanalwechsel im Fernsehen sein, sagt Arvind Jain, Director of Engineering bei Google und technischer Leiter der Initiative „Make the Web Faster“. Das Projekt entstand vor etwa zwei Jahren auf Geheiß von Google-Mitbegründer Larry Page (der Schmidt als CEO ersetzen wird). Es gebe Probleme mit jeder Komponente des Webs, sagt Jain, der mit einer beiläufigen Hybris spricht, die typisch für Google ist. Wir haben erkannt, dass wir sie alle reparieren müssen.

Das Web im Google-Image

Zu Beginn tat sich Jain mit einer kleinen Gruppe zusammen, darunter Richard Rabbat, der als Produktmanager für die Initiative fungiert. Rabbat neigt dazu, das Internet scherzhaft zu kritisieren. Aber er ist genauso überzeugt wie Jain, dass es inakzeptabel langsam ist, insbesondere auf mobilen Geräten.

Rabbat wuchs im Libanon auf, wo der Internetzugang durch Krieg und eine schwache Wirtschaft eingeschränkt war. Als Student teilte er sich den Zugang mit vielen anderen Leuten über ein Satellitenkommunikationssystem namens VSAT oder sehr kleine Apertur-Terminals. Er erinnert sich lebhaft daran, wie viel Zeit er damit verbracht hat, darauf zu warten, dass die Seiten geladen werden, um die benötigten Informationen zu erhalten.

Als ihr Projekt begann, setzten sich Rabbat und Jain zusammen und überlegten, was Google tun könnte, um das Web auf allen Ebenen schneller zu machen, einschließlich der firmeneigenen Websites. Die Erwartungen an die Unternehmensspitze waren hoch. Leonidas Kontothanassis, Tech Lead für das Google-Büro in Cambridge, Massachusetts, erinnert sich mit einem breiten Grinsen daran, dass drei Minuten bevor das Team, das im Google-Werbenetzwerk arbeitet, eines Tages zu einem Zielvereinbarungsmeeting aufbrach, sie eine Nachricht auf einer internen Planungsseite erhielten. Das Team hatte nach Möglichkeiten gesucht, das Werbenetzwerk doppelt so schnell laufen zu lassen. Die Nachricht wies darauf hin, dass Larry Page sehen wollte, dass sie es zehnmal so schnell schaffen. Wir hatten überlegt, was wir tun könnten, um Anzeigen schneller zu machen, aber diese netten kleinen Gewinne wurden in diesem Moment irrelevant, erinnert sich Kontothanassis. Das Team musste seinen Ansatz komplett ändern und grundlegende Aspekte des Internets hinterfragen, anstatt nach Optimierungsmöglichkeiten zu suchen.

Währenddessen arbeiteten andere Google-Ingenieure am Webbrowser des Unternehmens, der auch Chrome genannt wird und lange vor dem gleichnamigen Netbook-Prototyp auf den Markt kam. Das Unternehmen hat den Browser im Hinblick auf die Probleme entwickelt und gebaut, die mit der Popularität von Webanwendungen aufgetreten sind. Web-Apps werden größtenteils in JavaScript programmiert, und zwar durch Ad-hoc-Techniken, die Ingenieure als Reaktion auf die Nachfrage nach neuen Website-Funktionen entwickelt haben. Eine der wichtigsten Neuerungen von Google für den Browser war eine neue Engine zur schnelleren Verarbeitung von JavaScript als je zuvor. Der Code des Browsers wurde der Öffentlichkeit zugänglich gemacht – unter anderem in der Hoffnung, dass die Leute Ideen haben, um ihn noch schneller zu machen.

Da Googles wahres Ziel darin bestand, alle Browser zu verbessern, startete es eine Werbekampagne, die sich auf die Idee konzentrierte, dass ein schnellerer Browser der bessere ist. Seitdem haben sich die konkurrierenden Browser Firefox, Safari, Opera und Internet Explorer alle erheblich beschleunigt und diese Metrik in Marketingmaterialien am höchsten bewertet.

Wenn Browser jedoch schneller werden mussten, taten dies auch Websites selbst. Im April 2010 setzte Google eine mächtige Waffe ein, um andere Websites zu zwingen, ihre Leistung zu verbessern: Es kündigte an, die Website-Geschwindigkeit beim Ranking von Seiten in seiner Suchmaschine zu berücksichtigen. Wie jeder im Internet weiß, existieren Sie kaum, wenn Ihre Website nicht auf der ersten Seite der Suchergebnisse von Google zu sehen ist.

Elite gefährlicher Asteroidenabbau

Die besten Lösungen von allen, erkannten Rabbat und Jain, würden sich mit so wenig menschlichem Eingreifen wie möglich verbreiten. Wie Rabbat es ausdrückt: Anstatt den Leuten zu sagen, was die Probleme sind, können wir sie einfach automatisch für sie beheben? Ende 2010 hat Google ein kostenloses Tool veröffentlicht, das Website-Administratoren herunterladen können. Es analysiert Websites und behebt automatisch Probleme, die sie verlangsamen. Es ändert beispielsweise die Art und Weise, wie Websites mit Bildern umgehen, damit sie effizienter geladen werden. Das Team testete das Tool auf einer repräsentativen Gruppe von Webseiten und stellte fest, dass es eine Site normalerweise zwei- bis dreimal schneller machte. Weniger als drei Monate nach seiner Einführung war das Tool auf mehr als 30.000 Servern installiert.

Die Betriebssysteme für Smartphones unterscheiden sich grundlegend von denen für Tablet-Computer.
Tiefer drücken

Als nächstes hofft das Unternehmen, noch weiter vorzudringen – in die grundlegende Architektur des Internets. Google hat ein neues Protokoll vorgeschlagen, SPDY (ausgesprochen schnell), das die Internetkommunikation doppelt so schnell machen könnte wie unter den heutigen Protokollen. Die aktuellen Protokolle wurden für nichts in der Nähe der Bandbreite entwickelt, die jetzt verfügbar ist. Der als TCP bekannte ist beispielsweise so eingerichtet, dass keine Informationen verloren gehen. Sobald eine Verbindung geöffnet ist, erhöht es nach und nach seine Übertragungsrate und testet das Wasser auf dem ganzen Weg. Wenn es ein Problem erkennt, halbiert es seine Übertragungsrate; Daher nutzt TCP selten die gesamte verfügbare Bandbreite. Ein weiteres Problem ist, dass viele Webseiten heute so gestaltet sind, dass Informationen nacheinander geladen werden – ein Bild hier, eine Anzeige dort, ein Video dort. Wenn alle Teile parallel geladen werden könnten, würde die Seite die Benutzer viel schneller erreichen. SPDY soll TCP nicht ersetzen; Es ist ein vorgeschlagener Ersatz für HTTP, ein Protokoll, das auf TCP basiert. Google sagt jedoch, dass die in SPDY enthaltenen Verbesserungen einige der Mängel von TCP selbst ausgleichen würden.

Aber auch wenn sich alle einig sind, dass diese alten Protokolle die Dinge verlangsamen, wird es nicht einfach sein, sie zu ersetzen. Die Herausforderung ist weniger technisch als wirtschaftlich, sagt Neil Cohen, Senior Director of Product Marketing beim Content Delivery Network Akamai. Um die alten Standards zu ersetzen, müssten die Betriebssysteme der Benutzer aktualisiert und Server, Netzwerkhardware und andere Geräte auf der ganzen Welt geändert werden.

In der Zwischenzeit plant Google, die Internetdienstanbieter unter Druck zu setzen, bis sie Verbindungen anbieten, die den Standards entsprechen, die das Unternehmen erwartet und benötigt. In den kommenden Jahren wird Google eine Internetverbindung mit einem Gigabit pro Sekunde für eine Community in den USA aufbauen und betreiben, deren Standort noch bekannt gegeben wird. Dies ist 20-mal schneller als das, was Verizon Communications im Allgemeinen über seinen FiOS-Glasfaserdienst liefert – der heute einer der schnellsten Verbrauchertarife ist – und 100-mal schneller als das, was die meisten Amerikaner haben. Google hofft, dass das Projekt technische Informationen darüber liefert, was für die Bereitstellung dieses Serviceniveaus erforderlich ist, und dass es die Verbraucher ermutigen wird, höhere Geschwindigkeiten zu verlangen.

Aber auch bei höheren Verbindungsgeschwindigkeiten müsste die Software neu gestaltet werden, um die höhere Kapazität voll auszunutzen. Und der Aufbau der notwendigen Infrastruktur wäre mühsam, teuer und zeitaufwändig. Im Jahr 2010 kündigte Verizon an, bestehende FiOS-Bauprojekte abzuschließen, aber keine neuen zu starten; nicht einmal sein relativ schneller Service wird viele Kunden erreichen. Google kann einigen Testgemeinschaften sehr hohe Geschwindigkeiten anbieten, aber es ist unwahrscheinlich, dass es ein nennenswerter Internetdienstanbieter wird.

Darüber hinaus können einige der Probleme bei der Bereitstellung der Infrastruktur nicht von Google gelöst werden. In vielen Fällen tritt der Ausfall des Systems in Zwischenstufen auf, sagt Tom Hughes-Croucher, Performance-Experte bei Joyent, einem Anbieter von Cloud-Computing-Infrastruktur. Selbst mit einem verbesserten Protokoll wie SPDY könnte beispielsweise ein falsch konfigurierter Server eines Internetdienstanbieters das Web-Erlebnis für Tausende von Menschen verlangsamen. In Südamerika und Afrika kommt es häufig zu Verlangsamungen, da es dort nur wenige lokale Rechenzentren gibt. so ziemlich alle Informationen müssen weiter reisen, um die Benutzer zu erreichen. Es ist eine politische Sache, sagt Hughes-Croucher. Es ist etwas, das die Regierungen lösen müssen.

Schließlich könnte das Unternehmen, selbst wenn die Projekte von Google Erfolg haben, immer noch behindert werden. Zum einen ist die allgemeine Marktmacht von Google – die es ihm ermöglicht, andere Unternehmen dazu zu bringen, seine Ziele zu verfolgen – unter Beschuss geraten, insbesondere bei einer Untersuchung der Europäischen Union, ob Google die Rankings in seiner Suchmaschine unfair kontrolliert.

Unabhängig davon scheint Googles Vertrauen in seine Macht, das Web zu verändern, grenzenlos.

Ich habe Rabbat und Jain gefragt, was passiert, wenn einige der Speed-Projekte von Google nicht erfolgreich sind. Sie sahen sich verwirrt an und dann fing Rabbat an zu lachen. Wir haben das Ausfallszenario nicht untersucht, sagte er. Er wiederholte den Satz einige Male.

Er sammelte sich, beugte sich vor und sprach jetzt ernst. Wir glauben, dass wir dies tun können, sagte er. Bei der Größe von Google werden die Leute zuhören – sie werden die von uns vorgeschlagenen Optionen ausprobieren.

Jain nickte inbrünstig. Das ist genau richtig. Das wollen alle, nicht nur Google. Jeder versteht, dass diese Arbeit allen zugute kommt. Es wird kein Google-Erfolg sein. Es wird ein Erfolg im gesamten Internet sein.

Erica Naone ist Technologieüberprüfung 's Redakteurin für Web und Social Media.

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