Zpomalený internet

Internet již není pro Google dostatečně rychlý.

Chcete-li zjistit proč, vyzkoušejte netbook Chrome. Jedná se o prototyp zařízení, které je příkladem jedné z vizí společnosti do budoucna: myšlenku, že můžeme téměř všechny naše výpočetní techniky provádět online a přistupovat k informacím odkudkoli z rozmaru. Tento netbook má omezený operační systém, který je v podstatě výkonným webovým prohlížečem. Neukládá téměř žádné soubory ani software. Téměř vše, co můžete na zařízení dělat, vyžaduje připojení k internetu.

Tento příběh byl součástí našeho vydání z března 2011

• Viz zbytek čísla
• předplatit

Když se mi dostal do rukou netbook Chrome, pochopil jsem, proč Google (jedna z našich společností TR50) považuje tento nápad za přesvědčivý. Zpočátku se mi líbilo to pohodlí – vždy jsem měl soubory, které jsem potřeboval, protože mě stroj nutil ukládat je vzdáleně, v cloudu. Ale jednoho dne jsem čekal minuty, než můj webový textový procesor otevře soubor. Nemohl jsem se podívat na správce úloh počítače a vyřešit problém – musel jsem jen zírat na točící se kolo. Jindy trvalo načítání mé oblíbené streamované rozhlasové stanice věčnost. Jakmile to začalo přehrávat písničky, spojení škytalo, což vyvolalo efekt přeskakování CD. Netrvalo dlouho a netbook jsem přestal používat a vrátil se k počítači, který uměl pracovat offline.

Tyto typy selhání znamenají, že internet není připraven poskytnout to, co si Google představuje, což je pro síťová zařízení, aby se cítila stejně plynule a snadno jako počítače, které provádějí své výpočty lokálně. A není to jen myšlenka spoléhat se výhradně na web, co je v ohrožení: dokonce i na běžném počítači může být pomalé a frustrující dělat cokoli důležitého ve webové aplikaci. Online aplikace, jako je bezplatný tabulkový procesor od společnosti Google, jsou někdy pomalé – může dojít k prodlevě, než se zadané číslo zobrazí na obrazovce. To je pro Google velký problém, protože jeho naděje jsou založeny na vyhlídce, že všichni budeme žít důkladněji propojeni s internetem. Společnost se těší na den, kdy se místo závislosti na softwaru, který je umístěn na stolních počítačích (často prodávaných společností Microsoft), budeme obracet na programy spouštěné vzdáleně (často společností Google).

Need for Speed
I mírné zpomalení online frustruje lidi a stojí společnosti peníze. (Zobrazit infografiku)

Google využil své převahy ve vyhledávání na webu k vybudování extrémně ziskového reklamního byznysu; loni měla čistý příjem 8,5 miliardy dolarů při tržbách 29,3 miliardy dolarů. Společnost ale ví, že se na vyhledávání nemůže spoléhat navždy. Možná někdo jiný – Microsoft nebo startup – postaví ještě lepší vyhledávač. Facebook sleduje svou vlastní vizi webu – webu uzavřeného před Google –, který se točí kolem sociálních kontaktů a osobních preferencí. Nebo se může objevit nečekaná hrozba. Google uvedl na trh mnoho produktů, jejichž cílem je zachytit více času, který lidé tráví online – nejen na počítačích, ale také na nových typech zařízení, od chytrých telefonů po televizory s připojením k internetu – ale žádný nepřinesl významné příjmy. To je důvod, proč Eric Schmidt, který má v plánu letos na jaře odejít z funkce generálního ředitele, se pokusil posouvat společnost novými směry. Řekl zaměstnancům, aby si mysleli, že Google je společnost vyrábějící software pro mobilní zařízení, běžící na internetu, který je všudypřítomný a dostatečně rychlý, aby zapadl do jakékoli každodenní činnosti.

To se ale zatím nemůže stát. Stejně jako neustálé kapání žíravé tekutiny, opakované setkání s pomalým webem nahlodává ochotu člověka používat webové aplikace. Bill Coughran, senior viceprezident pro inženýrství společnosti Google, který dohlíží na její iniciativu Make the Web Faster, říká, že společnost se obává, že růst online služeb by mohl narazit na zeď, pokud bude web příliš pomalý nebo příliš nezabezpečený.

Řešení Google je skvělé a ambiciózní: zrychlete celý web – nejen stránky, které Google provozuje. To znamená změnit mnoho věcí, které ani nemá pod kontrolou Google – vše od způsobu, jakým jsou weby vytvořeny, až po vlákno, které přináší internet do domovů lidí. A může to být víc, než dokážou zvládnout i rozsáhlé zdroje společnosti Google a světoví inženýři.

Anatomie webu

Když lidé používají web, požadavky na data musí putovat z prohlížeče na jejich počítačích na servery, které tento web hostí. Servery určují, co poslat zpět. Kód, který popisuje, jak načíst stránku, putuje zpět do prohlížeče; může obsahovat pokyny k načtení určitých položek, jako jsou obrázky nebo videa, které vyžadují odeslání ještě více zpráv.

Každá z těchto zpráv zahrnuje komplikované, propojené hnízdo hardwaru a softwaru, které je často zastaralé nebo špatně navržené, nebo přinejmenším přetížené. Trasy procházejí různými druhy fyzické infrastruktury, od vysokorychlostních linek, které tvoří páteř internetu, až po kabely, telefonní dráty a bezdrátové signály, které doručují stránku zamýšlenému uživateli.

Problémy s výkonem mohou nastat kdekoli v tomto procesu. Servery hostující web mohou být pomalé. Prohlížeč nemusí zpracovávat kód efektivně. Kód může být obtížné zpracovat. Kromě toho se vyjednávání o odesílání informací tam a zpět a zjišťování, zda dorazily, řídí protokoly navrženými před desítkami let. Nebyly vytvořeny pro úroveň rychlosti a interaktivity, kterou vyžadují moderní webové aplikace, které mají nahradit software tradičně spouštěný na PC.

Ukázalo se, že lidé jsou citliví na sebemenší zpoždění. Interní studie ukázala Googlu, že zavedení zpoždění 100 až 400 milisekund při zobrazování výsledků vyhledávání vedlo uživatele k tomu, že prováděli o 0,2 až 0,6 procenta méně vyhledávání, a počet vyhledávání se s přibývajícími týdny stále snižoval. Jakmile byla obnovena normální rychlost, chvíli trvalo, než se lidé vrátili ke svým dřívějším vyhledávacím návykům.

Procházení webových stránek by mělo být jako změna kanálu v televizi, říká Arvind Jain, technický ředitel společnosti Google a technický vedoucí iniciativy Make the Web Faster. Projekt vznikl asi před dvěma lety na příkaz spoluzakladatele společnosti Google Larryho Page (který nahradí Schmidta ve funkci generálního ředitele). S každou složkou webu jsou problémy, říká Jain, který mluví s neformální aroganci, kterou je v podstatě Google. Uvědomili jsme si, že je musíme všechny opravit.

Web v obrázku Google

Na začátku se Jain spojil s malou skupinou, včetně Richarda Rabbata, který slouží jako produktový manažer iniciativy. Rabbat má tendenci kritizovat internet vtipným tónem. Je ale stejně jako Jain přesvědčen, že je to nepřijatelně pomalé, zvláště na mobilních zařízeních.

Rabbat vyrostl v Libanonu, kde byl přístup k internetu omezený válkou a špatnou ekonomikou. Jako vysokoškolák sdílel přístup s mnoha dalšími lidmi prostřednictvím satelitního komunikačního systému zvaného VSAT neboli terminál s velmi malou aperturou. Živě si pamatuje, kolik času strávil čekáním na načtení stránek, čekáním na informace, které potřeboval.

Když jejich projekt začal, Rabbat a Jain se posadili a zmapovali, co může Google udělat, aby pomohl zrychlit web na všech úrovních, včetně vlastních webů společnosti. Očekávání na vrcholu společnosti byla vysoká. Leonidas Kontothanassis, technický vedoucí kanceláře společnosti Google v Cambridge ve státě Massachusetts, se širokým úsměvem vzpomíná, že tři minuty předtím, než tým, který pracuje na reklamní síti Google, jednoho dne zamířil na schůzku ke stanovení cílů, dostali zprávu na interní plánovací web. Tým hledal způsoby, jak zajistit, aby reklamní síť běžela dvakrát rychleji. Zpráva naznačovala, že Larry Page je chtěl vidět, aby to zvládli 10krát rychleji. Měli jsme brainstorming o věcech, které bychom mohli udělat, abychom reklamy dělali rychleji, ale ty pěkné malé výhry se v tu chvíli staly irelevantními, vzpomíná Kontothanassis. Tým musel zcela změnit svůj přístup a zpochybňovat základní aspekty internetu spíše než hledat místa, která by bylo možné vylepšit.

Mezitím další inženýři Google pracovali na webovém prohlížeči společnosti, který se také nazývá Chrome a vyšel mnohem dříve, než prototyp netbooku se stejným názvem. Společnost navrhla a postavila prohlížeč s ohledem na problémy, které se objevily s popularitou webových aplikací. Webové aplikace jsou z velké části programovány v JavaScriptu prostřednictvím technik ad hoc, které inženýři vyvinuli v reakci na požadavky na nové možnosti webových stránek. Jednou z hlavních inovací Google pro prohlížeč byl nový engine pro rychlejší zpracování JavaScriptu než kdykoli předtím. Kód prohlížeče byl otevřen veřejnosti – mimo jiné v naději, že lidé budou mít nápady, jak jej ještě zrychlit.

Dále, protože skutečným cílem Google bylo zlepšit všechny prohlížeče, spustil reklamní kampaň zaměřenou na myšlenku, že rychlejší prohlížeč je lepší. Od té doby se všechny konkurenční prohlížeče Firefox, Safari, Opera a Internet Explorer výrazně zrychlily a vzhledem k této metrice byly v marketingových materiálech nejvyšší účtování.

Pokud však prohlížeče potřebovaly být rychlejší, musely to být i samotné webové stránky. V dubnu 2010 použil Google silnou zbraň, aby donutil ostatní weby ke zlepšení výkonu: oznámil, že při hodnocení stránek ve svém vyhledávači začne brát v úvahu rychlost webu. Jak každý na internetu ví, pokud váš web není viditelný na první stránce výsledků vyhledávání Google, sotva existujete.

Rabbat a Jain si uvědomili, že nejlepší řešení ze všech by se rozšířilo s co nejmenším lidským zásahem. Jak říká Rabbat, místo toho, abychom lidem říkali, jaké jsou problémy, můžeme to za ně automaticky opravit? Koncem roku 2010 společnost Google vydala bezplatný nástroj, který si mohou správci webových stránek stáhnout. Analyzuje stránky a automaticky opravuje problémy, které je zpomalují. Například mění způsob, jakým weby nakládají s obrázky, aby se načítaly efektivněji. Tým testoval nástroj na reprezentativní sadě webových stránek a zjistil, že web obvykle zrychlí dvakrát až třikrát. Necelé tři měsíce po svém spuštění byl nástroj nainstalován na více než 30 000 serverech.

Tlačit hlouběji

Dále společnost doufá, že dosáhne ještě dále – do základní architektury internetu. Google navrhl nový protokol SPDY (vyslovuje se rychlý), o kterém říká, že by mohl zrychlit internetovou komunikaci dvakrát rychleji, než je tomu podle dnešních protokolů. Současné protokoly nebyly navrženy pro nic blízkého šířce pásma, která je nyní k dispozici. Ten známý jako TCP je například nastaven tak, aby zajistil, že se neztratí žádné informace. Opatrně zvyšuje svou přenosovou rychlost kousek po kousku, jakmile je spojení otevřeno, a celou cestu testuje vodu. Pokud zjistí problém, sníží přenosovou rychlost na polovinu; v důsledku toho TCP zřídka využívá celou šířku pásma, kterou má k dispozici. Dalším problémem je, že mnoho webových stránek je dnes navrženo tak, aby se informace načítaly postupně – obrázek sem, reklama tam, video tam. Pokud by bylo možné načíst všechny části paralelně, stránka by se k uživatelům dostala mnohem rychleji. SPDY nemá nahradit TCP; je to navrhovaná náhrada za HTTP, což je protokol postavený na TCP. Google ale říká, že vylepšení obsažená v SPDY by vynahradila některé nedostatky samotného TCP.

Ale i když všichni souhlasí, že tyto staré protokoly věci zpomalují, nebude snadné je nahradit. Výzva není ani tak technická, jako spíše ekonomická, říká Neil Cohen, senior ředitel produktového marketingu pro síť pro doručování obsahu Akamai. Nahrazení starých standardů by vyžadovalo aktualizaci operačních systémů uživatelů a změnu serverů, síťového hardwaru a dalšího vybavení po celém světě.

Mezitím Google plánuje tlačit na poskytovatele internetových služeb, dokud nenabídnou připojení splňující standardy, které společnost očekává a potřebuje. V nadcházejících letech Google vybuduje a provozuje internetové připojení s rychlostí 1 gigabit za sekundu pro komunitu ve Spojených státech, jejíž umístění ještě nebylo oznámeno. To je 20krát rychlejší než to, co společnost Verizon Communications obecně poskytuje prostřednictvím své optické služby FiOS – což je dnes jeden z nejrychlejších spotřebitelských plánů – a 100krát rychlejší než to, co má většina Američanů. Google doufá, že projekt poskytne technické informace o tom, co je potřeba k poskytování této úrovně služeb, a že povzbudí spotřebitele, aby požadovali vyšší rychlosti.

Ale i při vyšších rychlostech připojení by bylo potřeba předělat software, aby bylo možné plně využít větší kapacitu. A budování potřebné infrastruktury by bylo vyčerpávající, drahé a časově náročné. V roce 2010 Verizon uvedl, že dokončí stávající projekty výstavby FiOS, ale nezahájí žádné nové; ani jeho relativně rychlá obsluha se k mnoha zákazníkům nedostane. Google může některým testovacím komunitám nabídnout velmi vysoké rychlosti, ale je nepravděpodobné, že by se stal poskytovatelem internetových služeb v nějakém významném měřítku.

Některé problémy se způsobem nasazení infrastruktury navíc společnost Google nedokáže vyřešit. V mnoha případech k selhání systému dochází v přechodných fázích, říká Tom Hughes-Croucher, odborník na výkon ze společnosti Joyent, poskytovatele infrastruktury cloud computingu. Například říká, že dokonce i s vylepšeným protokolem, jako je SPDY, může nesprávně nakonfigurovaný server poskytovatele internetových služeb zpomalit používání webu pro tisíce lidí. V Jižní Americe a Africe jsou zpomalení běžná, protože mají málo místních datových center; téměř všechny informace musí cestovat dále, aby se dostaly k uživatelům. Je to věc politiky, říká Hughes-Croucher. Je to věc, kterou musí řešit vlády.

A konečně, i když se projekty Google rozběhnou, společnost by mohla být stále zmařena. Za prvé, celková tržní síla Googlu – která mu dává schopnost tlačit další společnosti k plnění jeho cílů – se dostala pod palbu, zejména při šetření Evropské unie, zda Google nekontroluje hodnocení ve svém vyhledávači nespravedlivě.

Bez ohledu na to se důvěra společnosti Google v její sílu změnit web zdá bezmezná.

Zeptal jsem se Rabbata a Jaina, co se stane, když některé z rychlostních projektů Google neuspějí. Zmateně se na sebe podívali a pak se Rabbat začal smát. Neprozkoumali jsme scénář selhání, řekl. Několikrát větu zopakoval.

Sebral se a naklonil se dopředu, teď mluvil vážně. Věříme, že to dokážeme, řekl. S velikostí Google budou lidé naslouchat – vyzkouší možnosti, které navrhujeme.

Jain horlivě přikývl. přesně tak. Všichni to chtějí, nejen Google. Každý chápe, že tato práce bude přínosem pro všechny. Google to nebude mít úspěch. Bude to úspěch na internetu jako celku.

Erica Naone je Recenze technologie 's editor pro web a sociální média.

skrýt