Seksjonen forskning består av saker som er skrevet av ansatte i Forskningsrådet, Sintef, NTNU og UiO.
BANEBRYTENDE: Funcom-spillet The Secret World benytter seg av teknologi som reduserer forsinkelsene. (Bilde: FUNCOM)

TYNNE DATASTRØMMER

Fjerner forsinkelser på nettet

Funcom-spillet The Secret World er pilot for spennende prosjekt fra norske IKT-forskere.

  • IT

Datapakker og forsinkelser i nettet

  • For å sende mye data mest mulig effektivt over internett, sendes mer og mer data inntil grensen på kapasiteten til båndbredden er nådd og så stabiliserer det seg. Slik utnyttes båndbredden optimalt.
  • Den mest brukte transportprotokollen på nett i dag, TCP, er laget slik at dataene som sendes deles opp i pakker. I nettet er det køsystemer for sending av datapakker. Disse køene deles av alle strømmene som ønsker å gå mellom bestemte punkter i nettet.
  • Når køene blir fulle, fjernes imidlertid datapakker fra køen og pakker går tapt.
  • For å vite hva mottakeren faktisk har mottatt, ber de som sender datapakker, om bekreftelse fra mottaker for hver datapakke. Tar det for lang tid å få denne, sender de pakken på nytt. Det betyr at det blir forsinkelser i nettet.

Kilde: Andreas Petlund

Traffic behaviour of interactive time-dependent thin streams on the modern Internet – TimeIn

  • Traffic behaviour of interactive time-dependent thin streams on the modern Internet – TimeIn har støtte fra Forskningsrådets program VERDIKT fra 1.1.2012 til 31.12.2015.
  • Postdoktor Andreas Petlund ved Simula Research Laboratory AS og Universitetet i Oslo er prosjektleder.
  • Han jobber ved Information Access Disruptions (iAD) som er ett av Forskningsrådets sentre for forskningsdrevet innovasjon (SFI). Det nye prosjektet TimeIn er en videreføring av arbeidet som ble startet i iAD.
  • Samarbeidspartnere: UNINETT, Universitetet i Oslo, Funcom, Caida (The Cooperative Association for Internet Data Analysis) i San Diego, Cisco Norge, University of Kaiserslautern og Karlstads universitet.

Dagens internett er optimalisert for at vi skal kunne sende store mengder data, såkalte grådige datastrømmer. Slike datastrømmer oppstår for eksempel når vi laster ned store filer eller ser på nett-TV.

– Hovedfokuset innen nettforskning fram til nylig har vært å jobbe for et raskere nett ved at vi får mer båndbredde slik at vi kan sende mer data om gangen, sier postdoktor Andreas Petlund ved Simula Research Laboratory.

Den vanligste transport-protokollen for internett, TCP, fungerer slik at alle får en del av tilgjengelig båndbredde, men det kan oppstå forsinkelser i nett-overføringen.

For tidsavhengige applikasjoner slik som internettelefoni og online dataspill kan selv noen hundre millisekunders forsinkelser skape problemer.

Les også: Skal bekjempe malaria med dataspill

Vil redusere forsinkelsene

– Når du spiller mot andre i sanntid, sendes det data kun når du gjør noe, for eksempel beveger deg eller skyter på noen, og da er det viktig at det ikke er forsinkelser, forteller Petlund.

– Et annet eksempel kan være børsprogrammer som sender melding om at du vil kjøpe aksjer eller som formidler kursen, slik som handelssystemer knyttet til Oslo Børs, sier han.

Disse applikasjonene genererer ofte det som kalles tynne datastrømmer. Der sendes det bare litt data om gangen, og det kan være langt mellom datapakkene (se faktaboks om datapakker).

Ifølge Petlund klarer ikke de tynne strømmene å kreve sin del av båndbredden i konkurranse med de grådige datastrømmene. De taper nesten alltid og forsinkelsene merkes godt.

I et nytt forskningsprosjekt som har fått støtte fra Forskningsrådets program VERDIKT, skal forskerne prøve å redusere forsinkelsene mest mulig.

– Vi ønsker å få til et rettferdig internett der de tynne datastrømmene ikke alltid taper. Vi vil slutte å bare tenke bredere, og begynne å tenke raskere, sier Petlund.

Les også: Ny superdisk om to år

UTFORDRINGEN: En mulig konsekvens av forsinkelser i nettet er at to spillere opplever spillet ulikt.
UTFORDRINGEN: En mulig konsekvens av forsinkelser i nettet er at to spillere opplever spillet ulikt. Simula

 

Nye innfallsvinkler

Ifølge Petlund har ingen tidligere modellert og forstått tynne strømmer i dybden eller sett hvordan de oppfører seg i konkurranse med annen trafikk. Hovedutfordringen er at internettsystemene er veldig komplekse.

– Man kan ha god forståelse av hver mekanisme eller delprotokoll under kontrollerte forhold. Men i internett-jungelen er det som å studere en svart boks der man putter inn noe og ser hva som kommer ut, forklarer han.

– Dette er fordi man ikke har kontroll på hva alle andre gjør over den delte ressursen internett.

Nettforskerne vil nå ta i bruk simulering og modellering for å komme til bunns i hvordan tynne strømmer oppfører seg i nettet.

De skal blant annet jobbe sammen med Jens Schmitt ved universitetet i Kaiserslautern som utvikler matematiske modeller for hvordan nettverk oppfører seg og ser om det stemmer med virkeligheten.

– I samarbeid med CAIDA-instituttet i San Diego, som er ledende på internettmålinger, skal vi gjøre målinger og analyser for å finne ut hvor stor prosentandel av datastrømmene som er tynne. Det er det ingen som har tall på i dag, sier Petlund.

Les også: Styr dataspill med hjernen

Ønsker standardisering

Forskerne skal i tillegg bruke tradisjonelle forskningsmetoder der de undersøker hvordan de tynne strømmene oppfører seg både i testnettverk i laboratoriet og når de sendes via internett.

– En forutsetning for standardisering er at vi må dokumentere at det er viktig. Derfor må vi kartlegge omfanget av tynne strømmer, forklarer Petlund.

I arbeidet er det også viktig å vise om det å prioritere tynne strømmer kan gå ut over noe annet. Da er det en utfordring at det finnes mange ulike overføringsteknologier i nettet.

– Tidligere brukte alle kabel for å koble seg til nett. Nå har vi blant annet også WiFi, 3G, 4G, WiMax, ADSL og optiske linker som alle oppfører seg forskjellig. Vi må lage løsninger som fungerer best mulig for alle, understreker Petlund.

Bedre online dataspill

Petlund forteller at interessen for dataspill var bakgrunnen for at forskerne ved Simula var tidlig ute med å forske på systemstøtte for tidsavhengige applikasjoner.

I dag har de samarbeidspartnere over hele verden, blant annet det norske spillutviklingsselskapet Funcom.

Petlund har tidligere jobbet med forbedringer på operativsystemnivå som gjør at det blir mindre forsinkelser ved pakketap på nettet. De som bruker Linux, har allerede glede av denne teknologien.

Funcom har installert forbedringene på noen av sine spilltjenere. De har testet dem ut på sitt mest kjente spill Age of Conan, og teknologien skal brukes for det nye spillet The Secret World som er like rundt hjørnet.

Denne artikkelen er levert av VERDIKT (Kjernekompetanse og verdiskaping i IKT), som er Forskningsrådets store program for IKT-forskning.

Les også:

Dette nettverkskortet forsyner hele The Gathering  

Nå er Silicon Alley hetere enn Silicon Valley

Nettskyen snart viktigere enn pc-en

De 10 viktigste trendene i 2012

Spår harddisker på 150 TB