Pod nazwą prawa Moore’a znamy zasadę, która stanowi, że ekonomicznie opłacalna liczba tranzystorów w układzie scalonym podwaja się co 18-24 miesiące. Teraz zespół chińskich badaczy odkrył, że ta sformułowana przez założyciela firmy Intel zasada dotyczy też Internetu – który podwaja swój rozmiar co 5,32 lat.

Termin ten jest też używany do określenia praktycznie dowolnego postępu technologicznego. “Prawo Moore’a”, mówiące że “moc obliczeniowa komputerów podwaja się co 24 miesiące” jest nawet popularniejsze od oryginalnego prawa Moore’a.

Podobnie (z innym okresem) mówi się o:

* stosunku mocy obliczeniowej do kosztu
* ilości tranzystorów w stosunku do powierzchni układu
* rozmiarach RAM
* pojemności dysków twardych
* przepustowości sieci

Ilość tranzystorów w CPU. Wartości podwajają się co 2 lata.

Powierzchnia dysków na przełomie lat.

Ilość pixeli otrzymanych za kwotę 1 dolara.

Guo-Qing Zhang wraz ze swoimi kolegami z Instytutu Informatyki Chińskiej Akademii Nauk prowadzili badania nad ewolucją topologii Internetu w dużej skali – przyglądali się formom ustrukturyzowania Sieci. Na podstawie danych trasowania zebranych w sześciomiesięcznych okresach od grudnia 2001 roku do grudnia 2006 roku zdołali przewidzieć zarówno wykładniczy wzrost Internetu jak i jego sposób ewoluowania.

Badacze przyjrzeli się Sieci pomijając kwestię witryn WWW. Skupili swoją uwagę na poziomie systemów autonomicznych (AS). AS to sieć lub grupa sieci bazujących na protokole IP pod wspólną administracyjną kontrolą, w której utrzymywany jest spójny schemat trasowania (ang. routing policy). Reguły panujące w takiej sieci są wynikiem komercyjnego porozumienia pomiędzy systemami autonomicznymi. Każda duża firma, dostawca Internetu czy szkoła może mieć własny system autonomiczny.

W modelu chińskich badaczy każdy węzeł przedstawia system autonomiczny. Połączenie między takimi węzłami przedstawia w świecie rzeczywistym zarówno fizycznie istniejące obiekty – takie jak kable optyczne – jak i komercyjne porozumienia pomiędzy sieciami.

Jak jednak w takiej Sieci znaleźć jakiś rdzeń, wokół którego wszystko by się skupiało? Wykorzystano w tym celu metodę zwaną dekompozycją k-rdzeni. Polega ona na (nieodwracalnym) usuwaniu wszystkich węzłów (i towarzyszących im połączeń) o stopniach mniejszych niż k. Niewiele węzłów należy do rdzenia. Najbardziej centralna część rdzenia, jego jądro, zawiera niecałe 0,3% wszystkich węzłów.

W wyniku badań ustalono, że rdzeń Internetu oraz jego peryferia rozwijają się w drodze zupełnie innych mechanizmów ewolucyjnych. Rdzeń jest stabilny, prawie niezmienny, zaś zdecydowana większość nowych węzłów i krawędzi – które odpowiadają za wykładniczy rozrost Sieci – pojawia się na peryferiach. To obala koncepcje dotychczasowe, które zakładały, że maksymalne k rdzenia zwiększa się wraz z powiększaniem się Internetu.

„Naszymi badaniami pokazaliśmy, że maksymalny stopień (liczba możliwych połączeń), jak i rozmiar części centralnej jest względnie stabilny, zaś za rozrost Internetu odpowiadają przede wszystkim peryferia. To daje nam całkowicie odmienny model Sieci od dotychczas znanych” – stwierdził Zhang.

Właściwie ewolucję Internetu ma opisywać tzw. model preferencyjnego dodatniego sprzężenia zwrotnego. Liczba połączeń między węzłami wzrasta w nim wraz ze stopniem węzła w pętli dodatniego sprzężenia. Musi istnieć jednak jeszcze jeden ukryty mechanizm, który wyjaśniałby, dlaczego maksymalne k pozostaje stabilne, dlatego badacze uznali, że ich badania nie zostały jeszcze sfinalizowane.

Okazuje się też, że Internet jest o wiele luźniej połączony niż poprzednio uważano. Choć wiele łączy o wysokiej gęstości prowadzi do węzłów wysokiego stopnia – najpopularniejszych miejsc w Sieci, to połączenia pomiędzy samymi węzłami wysokiego stopnia są znacznie rzadsze niż oczekiwano. Nieoczekiwanie wiele powiązań łączy za to węzły niskiego stopnia, co oznacza, że Sieć jest o wiele bardziej rozproszona, niż uważano.

Czy badania takie mają jakiekolwiek praktyczne zastosowanie? Niewątpliwie tak. Stworzenie idealnego modelu topologii Sieci pozwoli na optymalizację jej wydajności. Dzięki temu będą powstawały lepsze protokoły trasowania, optymalizacji ruchu P2P, zaprojektowane też zostaną inteligentne strategie przeciwko zadławianiu się Sieci i atakom DdoS.

Praca chińskich badaczy została opublikowana w 10. numerze New Journal of Physics, pod tytułem „Evolution of the Internet and its Cores”.

Źródło: physorg.com / Wikipedia