Wat is de snelste manier om 500 gigabyte gegevens te verzenden? De prestaties van internetverbindingen vergeleken met de snelheid van een pakjesdienst, een wandelaar, een auto en een postduif.
Illustaties door ddidak
Voor de komst van het internet werden computerbestanden via fysieke weg uitgewisseld, net zoals muziekcassettes of videotapes. Floppy disks of diskettes werden per post verstuurd of te voet of met de auto afgeleverd.
Computerfreaks bedachten daar na de komst van het internet een schertsende term voor: “sneakernet”. Vrij vertaald: het “sloffen-netwerk” of het “sportschoenen-net”.
Nu het internet is ingeburgerd, klinkt het sneakernet hopeloos ouderwets. Maar het is aan een opmerkelijke comeback bezig. Omdat opslagmedia veel sneller evolueren dan internetverbindingen, wordt het steeds interessanter om wat grotere hoeveelheden informatie langs fysieke weg te versturen in plaats van via het internet.
Informatiedichtheid
Draagbare harde schijven zijn momenteel verkrijgbaar met een capaciteit tot 500 gigabyte, terwijl de maximale capaciteit van een enkele harde schijf in een desktop computer nu 1 terabyte bedraagt (=ongeveer 1.000 gigabyte). Dat is dubbel zoveel als een jaar geleden.
Sinds 1990 is de informatiedichtheid van harde schijven toegenomen met 100 procent per jaar. De capaciteit van internetverbindingen stijgt slechts met 30 tot 40 procent per jaar. Ter vergelijking: de rekensnelheid van computers neemt toe met 60 procent per jaar (de Wet van Moore). Opslagmedia zijn dus met voorsprong de snelst evoluerende informatica-technologie.
Hoe groot de capaciteit van een harde schijf ook is, het lijkt nooit een probleem om ze volledig te gebruiken. Daarvoor is het niet eens nodig om meer bestanden op te slaan. Bijvoorbeeld onze digitale camera’s slaan foto’s in steeds hogere resoluties op, zodat elke foto meer geheugencapaciteit vraagt. Maar omdat internetverbindingen drie keer trager evolueren dan opslagmedia, wordt de groeiende informatie op onze harde schijf steeds minder mobiel.
——————————————————————————————————–
——————————————————————————————————–
De relatief trage evolutie van internetverbindingen is geen technologisch probleem. Er bestaan internetverbindingen die veel sneller zijn dan die waarover we nu beschikken. Maar verbeteringen aan het netwerk (bijvoorbeeld glasvezelverbindingen tot in elk huis) kosten erg veel tijd en geld, die de telecom-bedrijven moeten ophoesten. Nieuwe opslagmedia worden veel sneller toegepast. Het zijn de eindgebruikers zelf die de investering doen. Wijzelf maken het sneakernet elke dag meer relevant door harde schijven en andere opslagmedia te kopen met steeds meer capaciteit.
Of digitale data verzenden sneller gaat via sneakernet dan via internet hangt af van 4 factoren: de grootte van het bestand, de snelheid van de internetverbinding (van zowel zender als ontvanger), de snelheid van het sneakernet (te voet, per vrachtwagen, schip, postduif, enzovoort) en de afstand tussen zender en ontvanger.
1. Pakjesdienst versus het internet
Sommige koerierbedrijven bieden de mogelijkheid om een pakket eender waar ter wereld af te leveren binnen 24 uur na verzending. Wanneer wordt het interessant om een bestand per koerier op te sturen in plaats van via internet?
Een inbelverbinding (intussen redelijk zeldzaam in de Lage Landen, maar in grote delen van de wereld nog altijd de norm) haalt een snelheid van 56 kilobits per seconde, wat overeenkomt met de overdracht van 7.000 bytes informatie per seconde (geheugencapaciteit wordt gemeten in bytes, internetsnelheid in bits, één byte is gelijk aan 8 bits). Per minuut kunnen er dus 420 kilobytes worden binnengehaald of doorgestuurd. Per uur zijn dat 25,2 megabytes, per dag 612 megabytes.
Met een inbelverbinding wordt het dus al vanaf een bestandsgrootte van 600 megabytes interessanter om de gegevens per koerier te versturen. Dat is ongeveer de capaciteit van een cd-rom. Als we helemaal correct willen zijn, is dat zelfs maar 300 megabytes. De verzender moet het bestand niet alleen uploaden, de ontvanger moet het ook downloaden. Als beide partijen over een inbelverbinding beschikken, duurt het versturen van een bestand van 300 megabyte dus 24 uur: twaalf uur om het te verzenden, twaalf uur om het te downloaden.
Breedband
In België en Nederland beschikken de meeste mensen intussen over een breedbandverbinding, die een stuk sneller is. Dat soort aansluitingen is verkrijgbaar met verschillende snelheden, maar om het verschil met de inbelverbinding goed in de verf te zetten, kiezen we hier voor een performante ADSL-verbinding met een downloadsnelheid van 8 Mbits per seconde. Met deze verbinding kunnen per minuut 60 megabytes gedownload worden, per uur 3,6 gigabytes en per dag 86,4 gigabytes. Een inbelverbinding zou daar meer dan 150 dagen voor nodig hebben.
——————————————————————————————————–
——————————————————————————————————–
Toch moet ook de ADSL-verbinding verrassend snel de duimen leggen tegenover het sneakernet. Probleem is dat de uploadsnelheid (het verzenden van gegevens) van een ADSL-verbinding zo’n 8 keer lager ligt dan de downloadsnelheid: slechts 1 Mbits per seconde in dit geval, dus 8 megabytes per minuut, 480 megabytes per uur of 11,5 gigabytes per dag.
Dat is aanzienlijk beter dan de inbelverbinding, maar het betekent evengoed dat een bestand dat groter is dan 11,5 gigabyte (slechts een hapje uit de harde schijf van de meeste computers) even snel ter plaatse is via een pakjesdienst dan via een ADSL-verbinding. En dan knijpen we nog de ogen dicht voor het feit dat het bestand aan de andere kant nog moet worden gedownload (wat weliswaar 8 keer sneller gaat).
Glasvezel
Het opdrijven van de internetsnelheid via de telefoonlijn (DSL) heeft zijn beperkingen, en is bovendien sterk afhankelijk van de afstand tot de telefooncentrale (zie het artikel: “sneller internet is onmogelijk”). Glasvezelverbindingen hebben die beperking niet en zijn nog een stuk sneller. Bij ons zijn glasvezelverbindingen enkel weggelegd voor bedrijven, overheden en onderzoeksinstellingen, maar in Scandinavische landen zijn ze intussen al redelijk ingeburgerd.
Om het verschil met een breedbandverbinding in de verf te zetten, kiezen we voor de snelst verkrijgbare glasvezelverbinding voor particulieren in Scandinavië, die een upload- en downloadsnelheid heeft van 100 Mbps. Daarmee kan je 12,5 megabytes per seconde mee versturen, 750 megabytes per minuut, 45 gigabytes per uur en 1 terabyte per dag.
In dit geval wordt het sneakernet dus pas interessant van zodra het door te sturen bestand groter is dan 1 terabyte (of een halve terabyte, als je zowel zender en ontvanger in rekening brengt). Dat is een halve of een volledig gevulde harde schijf van het topmodel computer vandaag.
Tegen de tijd dat glasvezelverbindingen de norm zijn in België en Nederland, zal 1 terabyte echter niet meer zo veel voorstellen. Stel dat we over 10 jaar allemaal over een glasvezelverbinding van 100 Mbps beschikken. Als de evolutie in opslagcapaciteit tegen het tempo van vandaag verdergaat, dan zijn onze computers uitgerust met een harde schijf van 1.024 terabyte – of 1 petabyte. Het verzenden van een volledig gevulde harde schijf zal dan aanzienlijk meer tijd kosten dan vandaag, ondanks de snellere verbinding.
2. Wandelaar versus het internet
Het sneakernet heeft niet de indrukwekkende snelheid van een koerierdienst nodig om het internet te verslaan. Stel dat je een harde schijf van 500 gigabytes in je rugzak stopt en begint te wandelen (aan een snelheid van 5 km/u en 10 uur per dag). Wanneer ben je dan sneller dan het internet?
Een inbelverbinding doet 2,5 jaar over het verzenden van 500 GB (en als de ontvanger ook over een dial-up beschikt, komt daar nog eens 2,5 jaar bij), dus in dit geval is de uitkomst duidelijk: een wandelaar is altijd sneller dan een inbelverbinding bij het overbrengen van 500 gigabyte, zelfs al stapt hij naar het andere eind van de wereld (wat hem – in theorie althans – 400 dagen heen en 400 dagen terug zou kosten).
Een ADSL-verbinding kan 11,5 gigabyte per dag versturen en doet dus ruim 43 dagen over het verzenden van 500 gigabyte. Onze wandelaar legt op 43 dagen 2.150 kilometer af. Als de ontvanger ook over een ADSL-verbinding beschikt, gaat het downloaden wel een stuk sneller: het bestand kan op iets minder dan 6 dagen worden binnengehaald, terwijl onze wandelaar 43 dagen nodig heeft om terug te keren. Conclusie: het versturen van 500 gigabyte gaat sneller te voet dan via breedbandverbinding van zodra de afstand 1.225 kilometer bedraagt.
Auto
Stapt die wandelaar echter in een auto en rijdt hij aan een gemiddelde snelheid van 100 kilometer per uur naar zijn bestemming, dan is het fysiek transport van 500 gigabyte sneller dan de breedbandverbinding zolang de afstand korter is dan 24.500 kilometer (49.000 kilometer gedeeld door twee, want de koerier moet ook terugkomen).
In dit geval komen we dus tot dezelfde conclusie als bij de dial-up verbinding: een koerier in een auto is altijd sneller dan een internetverbinding bij het overbrengen van 500 gigabyte, zelfs al rijdt hij naar het andere eind van de wereld (de aarde heeft een omtrek van 40.000 kilometer, dus na 20.000 kilometer rijden ben je aan de andere kant – in theorie, uiteraard).
——————————————————————————————————–
——————————————————————————————————–
Brengt een snelle gasvezelverbinding soelaas? Die brengt 500 gigabyte over in slechts 24 uur (12 uploaden, 12 uur downloaden). Aangezien onze wandelaar slechts 10 uur per dag wandelt, is hij in dit geval alleen maar sneller als de afstand korter is dan 25 kilometer (50 kilometer gedeeld door twee).
Maar ook in dit geval bestaat er een sneller transportmiddel: het vliegtuig. Stapt onze wandelaar in een passagiersvliegtuig en vliegt hij tegen 1.000 kilometer per uur naar zijn bestemming, dan is hij sneller dan een glasvezelverbinding wanneer de afstand korter is dan 10.000 kilometer (hij verliest 4 uur wachtend in de luchthaven).
Twee harde schijven
Dat betekent dat de internetverbinding dus eindelijk beter scoort dan het sneakernet als de gegevens naar de andere kant van de wereld moeten worden verstuurd. Maar dat voordeel verdwijnt als onze koerier twee harde schijven van 500 gigabyte in zijn rugzak stopt. De glasvezelverbinding heeft daar namelijk twee keer zoveel tijd voor nodig (48 uur), terwijl onze koerier even snel vooruitgaat.
Hoe groter het gegevensbestand, hoe interessanter het sneakernet wordt ten opzichte van het internet, omdat de hoeveelheid data bij het sneakernet geen invloed heeft op de snelheid (tenzij dan in het geval van de wandelaar, die weliswaar een paar extra harde schijven kan meenemen zonder aan snelheid in te boeten, maar geen twintig). Laad je een goederentrein, een vrachtschip of een groot vliegtuig vol met harde schijven, dan legt zelfs de snelste internetverbinding het af tegen het sneakernet, op eender welke afstand.
3. Postduif versus het internet
Er bestaat nog een manier om digitale gegevens te versturen – via postduif. Dat klinkt wellicht belachelijk (en het is al jaren een populaire grap onder informatici), maar postduiven waren duizenden jaren lang het snelste communicatiemiddel, vanaf de vroege oudheid tot aan de komst van de elektrische telegraaf in de 19e eeuw. Ze werden gebruikt door particulieren, overheden, militairen, persagentschappen en beursmakelaars.
Een goed getrainde (hedendaagse) postduif kan een gemiddelde snelheid van 50 kilometer per uur volhouden over een afstand van 600 kilometer en kan 1 gram “vracht” meenemen (meer kan in principe ook, maar dan gaan de prestaties omlaag).
Eén gram lijkt weinig, maar dankzij de snel toenemende informatiedichtheid van opslagmedia past er al flink wat digitale informatie op een drager van dat gewicht. Bijvoorbeeld de Transcend Micro SD card (bedoeld voor gebruik in mobiele telefoons) weegt 1 gram en heeft een opslagcapaciteit van 2 gigabyte. Hoe presteert een postduif dan in vergelijking met het internet?
Vergeleken met een glasvezelverbinding van 100 Mbps moet de duif al snel de duimen leggen. Zo’n internetverbinding heeft immers slechts 2,6 minuten nodig om 2 gigabyte door te sturen. Een postduif vliegt op die tijd slechts iets meer dan 2 kilometer ver. Een postduif is dus sneller dan een snelle glasvezelverbinding als de afstand korter is dan 2 kilometer. Een ADSL-verbinding doet iets meer dan 4 uur over het versturen van 2 gigabyte. Een postduif geraakt op die tijd 200 kilometer ver.
Dat betekent dat het versturen van 2 gigabyte informatie van Amsterdam naar Brussel sneller gaat via postduif dan via een breedbandverbinding. Een dial-up verbinding doet 3,3 dagen over het versturen van 2 gigabytes, en daarmee is de postduif sneller dan het internet tot op een afstand van 2.000 kilometer.
Bovendien neemt de “bandbreedte” van een postduif sneller toe dan de bandbreedte van het internet. Over 10 jaar is de informatiedichtheid van opslagmedia verduizendvoudigd, terwijl de snelheid van internetverbindingen slechts 350 keer is toegenomen. Dat wil zeggen dat een duif dan 2 terabyte kan meenemen (ongeveer 2.000 gigabyte), terwijl onze glasvezelverbinding dan 8,5 minuut doet over het versturen van 2 terabyte. Een postduif is dan sneller dan een glasvezelverbinding zolang de afstand korter is dan 7 kilometer – tegenover 2 kilometer vandaag.
Stuur de volledige computer op
De bovenstaande berekeningen zijn iets te simplistisch. Als je besluit om gegevens via postduif of koerier te versturen, moet je die data wel eerst overschrijven naar een extern opslagmedium. Als je gegevens via internet verstuurt, is dat niet nodig. Die tijd moet dus ook in rekening worden gebracht. Het intussen verouderde USB 1.1 maakte een gegevensoverdracht tussen computer en extern opslagmedium mogelijk van 12 Mbits per seconde (nog altijd sneller dan de downloadsnelheid van een ADSL-verbinding).
——————————————————————————————————–
——————————————————————————————————–
Het nu gebruikte USB 2.0 haalt 480 Mbps – bijna 5 keer sneller dan een glasvezelverbinding. Als je 500 gigabyte wil overzetten van je computer naar een externe harde schijf, duurt dat dus twee uur. Aangezien ook de ontvanger de gegevens moet overschrijven van het extern opslagmedium naar zijn computer komt er in totaal 4 uur bij. Dit nadeel kan wel omzeild worden door de computer zelf op te sturen (zonder monitor uiteraard). Dat klinkt nogal drastisch, maar het is een methode die steeds vaker wordt toegepast.
Voor de meeste consumenten zou een glasvezelverbinding van 100 Mbps meer dan genoeg zijn vandaag, maar voor veel bedrijven en onderzoeksinstellingen is dat niet het geval. In de financiële wereld, de filmindustrie en de wetenschap zijn databestanden van vele terabytes ook vandaag geen uitzondering. Dus kiezen zij voor het sneakernet als die verzonden moeten worden. Zowel Microsoft (in 2002) als Google (in 2007) hebben speciale logistieke systemen opgezet voor het fysiek rondsturen van bestanden tot een grote van 120 terabyte.
Er is nog een andere reden waarom het sneakernet in die gevallen de voorkeur heeft. Als je besluit om 500 gigabyte via je internetverbinding te versturen, dan is je glasvezelverbinding 12 uur bezet. Je kan ze in tussentijd wel voor iets anders gebruiken, maar alleen ten koste van een nog langere verzendtijd. Dit speelt ook op kleinere schaal. Het is niet alleen sneller maar ook praktischer om een muziekcollectie rechtstreeks over te zetten van de ene muziekspeler naar de andere muziekspeler, dan om een omweg te maken via het internet. Privacy is een ander voordeel in dit geval.
Is het internet achterhaald?
Dat het vaak sneller en praktischer is om de inhoud van een harde schijf per koerier te versturen, wil uiteraard niet zeggen dat het internet achterhaald is, of dat we nu allemaal digitale informatie met postduiven moeten gaan opsturen. Het voordeel van het sneakernet stelt zich alleen bij bestanden vanaf een bepaalde grootte. Die drempel komt weliswaar steeds lager te liggen, maar de meeste toepassingen van het internet vragen slechts een zeer beperkte overdracht van gegevens.
Het binnenhalen van een e-mail of het openen van een website duurt zelden langer dan een minuut, en geen enkel fysiek transportmiddel haalt die snelheid (een paar nerds bracht weliswaar een webpagina over via postduiven, maar dat was weer een andere grap).
Het sneakernet wordt wel ingezet voor het versturen van websites en e-mail, maar dat gebeurt alleen in gebieden waar wel computers maar geen internetverbindingen zijn. Ook het “streamen” van filmpjes of muziek zou onmogelijk via sneakernet kunnen verlopen, omdat je de opname pas kan beginnen bekijken of beluisteren als het hele bestand is aangekomen. Een toepassing als videoconferencing zou ook onmogelijk zijn.
Hoe groen is de kenniseconomie?
De goede prestaties van het sneakernet doen echter wel een aantal vragen rijzen. Zo is het zeer de vraag of het internet wel geschikt is voor het verspreiden van films en televisieprogramma’s in hoge resolutie – waar nochtans flink aan gewerkt wordt. Het zou wel eens kunnen blijken dat het altijd sneller, goedkoper en praktischer zal zijn om films via post te versturen dan via internet – bedrijven als Netflix doen dat al.
De snelheid van het sneakernet is ook een nieuwe deuk in het milieuvriendelijk imago van het internet. Energievretende datacenters, milieubelastende productiemethoden en bergen elektronisch schroot hebben deze perceptie al danig aangetast. Zijn vrachtwagens volgeladen met harde schijven een ander onderdeel van de 21ste eeuwse informatiemaatschappij? De virtuele wereld lijkt elke dag minder virtueel.
© Kris De Decker (met dank aan Matt Hill)
© Illustraties door ddidak
——————————————————————————————————–
Noot: of het sneakernet ook goedkoper is dan het internet, is veel moeilijker te berekenen. Hier vind je een verdienstelijke poging (in het Engels).
——————————————————————————————————–
Verwante atikels :
Een wereld zonder vrachtwagens: ondergronds vervoer van goederen
Hoeveel energie verbruikt het internet?
Email in de 18e eeuw: de verbazingwekkende snelheid van de optische telegraaf
Windows schaadt het milieu: Microsoft heeft er een vijand bij
Sneller internet is onmogelijk: we hebben steeds snellere verbindingen nodig om even traag te surfen
Hoeveel energie kost digitale technologie? De productie van microchips
Ecotech waanzin: een computer van karton
Blijf op de hoogte van nieuwe berichten via e-mail, feed, twitter of facebook.
——————————————————————————————————–
www.lowtechmagazine.be 
Geef een reactie op Buyck Reactie annuleren