Мировой сетевой трафик: настоящее и будущее

Мировой сетевой трафик: настоящее и будущее

Всем известен Олимпийский девиз “Citius, Altius, Fortius!”, дословно означающий “Стремительнее, Выше, Посильнее!”. Современные телекоммуникационные сети в определенной манере кроме этого пробуют придерживаться данного лозунга, но по-своему. Для них данный девиз возможно мало подкорректировать, скажем, в выражение “Стремительнее, Дальше, Больше”, что свидетельствует:
1) постоянное рвение расширить пропускную свойство одного канала;
2) рвение расширить протяженность регенерационного участка сети;
3) рвение расширить неспециализированную емкость совокупностей передачи посредством разных способов уплотнения каналов.

Честно говоря, уже давно были замыслы написать статью о возможностях современных сетей, т.е. каких больших скоростей (рекордов) достигли на сегодняшний момент совокупности передачи. на данный момент наконец-то показалось время дописать данную статью. Но, перед тем как сказать о вероятных скоростях передачи, нужно сперва разглядеть текущие запросы потребителей – какой количество трафика генерируется сейчас во всем мире и чего ожидать нам в будущем.

В данной статье мы разглядим конкретные цифры по количествам передаваемых на данный момент данных во всем мире, и познакомимся с прогнозами на ближайшие годы.

Представленные диаграммы прогнозов роста трафика размещены на сайте компании Cisco, с обновлениями от 7 февраля 2017 г [1]. Сходу отметим два момента. Во-первых, все цифры относятся не к определенной забранной стране либо континенту, а к общемировому трафику.

Во-вторых, нижеприведенные цифры в большинстве собственном относятся к 2016 г., исходя из этого чтобы не было постоянного дублирования мы не всегда будем приводить это уточнение.

В соответствии с изучениям компании Cisco, в 2016 г. трафик в мобильных сетях в сравнении с 2015 г. вырос на 63%. В случае если сказать в безотносительных значениях, то в конце 2016 г. он достиг уровня 7.2 эксабайт в месяц (в конце 2015 года эта цифра составляла 4.4 эксабайта). Дабы все осознавали, о какой цифре идет обращение, отметим, что 1 эксабайт (Эбайт, ЭБ) равен 10^18 Байт, что соответствует одному миллиарду гигабайт (ГБ) либо одному миллиону терабайт.

Аналитики из Калифорнийского университета утверждают, что человечеству потребовалось 300 тысяч лет, дабы создать первые 12 эксабайт информации, но вторые 12 эксабайт были созданы всего за пара лет, начиная с 2005 г. [2].

Скорость передачи данных в сетях сотовой связи увеличилась более чем в 3 раза. В целом по земному шару средняя скорость загрузки данных через сотовую сеть в 2016 году составила 6.8 Мбит/с (в 2015 г. она составляла 2,0 Мбит/с).

Рис. 1 – Прогнозирование роста мобильного трафика

В 2016 г. в мире показалось практически пол миллиарда (429 млн.) новых мобильных устройств. Большинство – смартфоны, на втором месте M2M-модули. Так, число мобильных устройств в мире увеличилось до 8,0 млрд.

Смарт-девайсы составляют 46 процентов от общего числа мобильных устройств; на них приходится 89 процентов всего мобильного трафика. (Тут под смарт-девайсами подразумеваются устройства с развитыми мультимедийными и вычислительными возможностями, поддерживающие возможность подключения как минимум к сети третьего поколения).

Рис. 2 – Прогноз повышения числа смарт-устройств (не учитывая M2M-модулей)

Часть пользователей смартфонов (самый распространенного класса смарт-устройств) выросла на 38%. Средняя величина трафика, приходящегося на одного обладателя смартфона, составила 1614 Мбайт в месяц (в 2015 г. эта цифра составляла 1169 Мбайт). Одновременно с этим смартфоны (а также фаблеты) составляют только 45% от общего числа мобильных устройств в мире, но часть приходящегося на них трафика образовывает 81% от общего мобильного трафика.

По состоянию на 2016 год на один смартфон приходится в 49 раза больше сетевого трафика (1614 МБ в месяц), в сравнении с простым мобильным телефоном (в среднем на один таковой телефон приходится 33 МБ в месяц). Простые мобильные телефоны так же, как и прежде составляют 47% от всех сотовых телефонов.

Количество планшетов, подключенных к мобильному интернету возросло на 26% (составило 184 млн), а соответствующее количество ПК выросло на 8% (увеличилось до 136 миллионов). Средний количество данных, потребляемый в месяц одним пользователем ПК/планшета, составил 3392 МБ. Отметим, что для пользователей смартфонов это значение равно 1614 МБ.

Количество данных, приходящийся на пользователей мобильных устройств с ОС iOS (айфоны, айпады), превысил соответствующую величину для ОС Android. К концу 2016 года, средний количество данных для устройств с iOS составил 4.8 ГБ в месяц, для устройств с Android – 3.2 ГБ в месяц.

Кроме этого необходимо подчеркнуть, что к 2016 году уже 43% мобильных устройств поддерживают протокол IPv6.

Рис. 3 – Прогноз повышения числа электронных устройств

Рис. 4 – Прогноз повышения мобильного трафика по типам электронных устройств

Во всем мире насчиталось 325 миллионов устройств, каковые возможно отнести к категории М2М. Из них 11 миллионов подключаются через сотовые сети. Дабы оценить долю М2М-модулей от общего количества устройств, сравните рисунок 2 с рисунком 5.

Рис. 5 – Прогноз повышения числа смарт-устройств с учетом M2M

Сети третьего поколения и 3.5G по числу зарегистрированных устройств обгонят сети 2G лишь к 2018 г. Кроме этого в 2018 г. случится второй принципиальный момент, в то время, когда 4G превзойдет 3G и все другие поколения сотовой связи совместно забранные. К 2021 г. 53 % от всех устройств в мире будут поддерживать 4G (см. рисунок 6).

Сетевой трафик, приходящийся на сети четвертого поколения (4G), в прошедшем сезоне составил 69% от общего мобильного трафика. Это не обращая внимания на то, что сети 4G составляют лишь 26% от общего объема всех мобильных сетей. Одновременно с этим сети третьего поколения составляют 33% от всей сотовой связи и на них приходится 24 % всего трафика.

Так, в 2016 году количество трафика в сетях 4G был практически в четыре раза больше, чем в сетях 3G.

Прогнозируется, что с возникновением в 2020 г. сетей 5на данный момент случится их резкий взлет и за 1 год количество пользователей сетей 5G увеличится более чем на тысячу процентов – от 2.3 миллионов в 2020 г. до 25 миллионов в 2021 г. Так как в представленные будущие годы часть 5G сетей будет мала, на рисунке 6 представлены совместные результаты для сетей 4G и 5G, каковые обозначены как 4G+.

Рис. 6 – Прогноз развития мобильных разработок

Раздельно необходимо подчеркнуть сети Low-Power Wide-Area Network (LPWAN). Для помощи развития Интернета и дальнейшего роста вещей (IoT) в отрасли сотовой связи началась стандартизация и разработка нового класса GSM технологии – LPWAN. LPWAN – это разработка низкоскоростной передачи данных на дальние расстояния по радиоканалу. Ультраузкополосные беспроводные сети LPWAN базируются на M2M-модулях, поддерживающих низкую скорость передачи, но имеющих широкий территориальный охват.

В следствии мы имеем сеть с высокой степенью покрытия и с низким энергопотреблением, создавая, так, новые предпосылки применения сотовой связи. Необходимо подчеркнуть, что отличительной изюминкой M2M-устройств от вторых смарт-девайсов есть яркое подключение устройства к интернету, наряду с этим передача данных происходит машинально, без участия человека.

Тут в качестве примеров возможно привести разные измерительные устройства, устанавливаемые в подвалах жилых домов: газовые счетчики либо счетчики воды, устройства отслеживания и уличные фонари расположения домашних питомцев и др. Часть сетей LPWAN вырастет с менее чем 1 процента (2016 г.) до 8.9 % к 2021 г. – с 58 миллионов подключенных устройств до более чем 1 миллиарда.

Рис. 7 – Прогноз развития поколений сотовой связи

Кроме этого возможно констатировать, что трафик в сетях и мобильных сетях Wi-Fi растет стремительнее, чем в проводных сетях доступа Ethernet. В проводных сетях доступа в 2015 г. трафик упадет до 52% от общего IP трафика, а к 2020 г. до 33 %. К 2020 г. трафик Wi-Fi от мобильных устройств и от “чисто” Wi-Fi-устройств будет составлять практически половину (49 процентов) от общего IP трафика (рисунок 8).Рис. 8 – IP трафик в сетях доступа

Большой рост трафика в ближайщее время обусловлен передачей ультравысококачественных (UHD) 4K видеопотоков. Битрейт для 4K видеопотока образовывает приблизительно 18 Мбит/с, что более чем вдвое больше битрейта HD-видео и девятикратно больше битрейта видеопотока стандартного разрешения SD – 720 на 576 точек. Прогнозируется, что к 2020 г., 40 % установленных ЖК-телевизоров будут поддерживать UHD (рисунок 9).

Рис. 9 – Повышение числа устройств с 4K

Рис. 10 – Прогноз повышение видео трафика 4K

Передача видеопотоков есть кроме этого главной причиной роста трафика в мобильных сетях. В 2021 г. из 49 эксабайт данных, проходящих через мобильную сеть ежемесячно, 38 эксабайт принадлежат видеоконтенту (рисунок 11). Начиная с 2012 г. видеопотоки составляют более половины мирового трафика в мобильных сетях.

Рис. 11 – Прогнозирование распределения трафика по видам сообщений

Рост сервисов цифрового телевидения – просмотр видео на всех цифровых платформах (кабельное ТВ, IPTV, спутниковое телевидение и т. д.) растет значительно медленнее относительно сервисов просмотра видео через мобильные устройства (рисунок 12).

Рис. 12 – Прогнозирование роста одолжений по передаче видеопотоков

Бурный рост трафика кроме этого будет обусловлен возникновением таких концепций, как виртуальная реальность (ВР) и дополненная действительность (ДР). Виртуальная реальность погружает пользователей в моделируемую среду, а при дополненной действительности происходит наложение виртуальных образов на настоящий мир. Кроме этого существует термин смешанная действительность либо гибридная действительность – объединения настоящего и виртуальных миров для визуализаций новых и созданий окружений, где физический и цифровой объекты сосуществуют и взаимодействуют в настоящем времени (см. картинки 13-15).

Рис. 13 – Дополненная действительность

Рис. 14 – Виртуальная реальность

Рис. 15 – Смешанная действительность

Рис. 16 – Популярность девайсов ВР

Рис. 17 – Использование девайсов ВР

Эти разработки смогут быть самой взрывной тенденцией в мобильных совокупностях. Они повлекут за собой новые требования к сети с позиций ее производительности и качества. Для реализации отличной виртуальной реальности требования к сети по пропускной свойству и по времени задержки будут все более и более твёрдыми. По расчетам всемирный трафик из-за сервисов виртуальной реальности вырастет в 11 раз до 13.3 петабайтов в месяц в 2016 г. и до 141 петабайта в месяц в 2021 г.

Рис. 18 – Рост трафика

Таблица 1

Как видно из приведенных результатов, трафик в ближайщее время будет возрастать достаточно стремительными темпами. Тут возможно порассуждать над следующим вопросом: что есть причиной бурного роста трафика? Вариант первый – вправду возрастают потребности пользователей, и появляется необходимость повышение пропускной свойстве сетей.

Вариант второй (противоположный) – прогрессивное повышение пропускной свойстве сетей ведет за собой повышение трафика, причем в большинстве собственном ненужного.

С первым вариантом я думаю все ясно, такая версия постоянно звучит в учебной и научной литературе. Но вероятен ли второй вариант? К примеру, в следствии борьбы провайдеров мы стали иметь за те же деньги более скоростные интернет-тарифы (вспомните и сравните интернет-тарифы в начале 2000-х годов с современными тарифами).

Человеку в большинстве случаев хочется неизменно лучшего, для чего наблюдать видео с разрешением 360pi, в случае если скорость интернета разрешает без “тормозов” просматривать фильм в HD качестве с разрешением 720pi, и не имеет значение, что я наблюдаю фильм на мелком экране телефона, была бы возможность выбрать разрешение 1080pi – выбрал бы его. Из-за чего бы не загружать ежедневные фотки собственной личной жизни (пускай кроме того они никому скучны) в инстаграмм, возможности же разрешают.

Так, возможно вправду имеет место цепочка:
1) мы стремимся к лучшему;
2) возможности разрешают;
3) мы генерируем все больше трафика (в большинстве собственном ненужного).

При таких условиях гонка между постоянным повышением глобального трафика и постоянным повышением пропускной свойстве сетей с целью удовлетворить все громадные потребности абонентов есть нескончаемой. http://nag.ru

Онлайн гадание на отношения Прошлое ,Настоящее, Будущее


Интересно почитать:

Самые интересный результаты подобранные по Вашим интересам: