تدفق الإنترنت ما هو وكيف يعمل؟

مانويل إستيبان / شترستوك 

لقد كنا نتدفق المحتوى من الإنترنت لفترة طويلة ، وقد وصل إلى درجة أن الإنترنت مرادف لخدمات مثل Netflix و Youtube. ولكن ما هو بالضبط تدفق ، وكيف يعمل?

تدفق يحدث بت بشيء

عندما تريد مشاهدة فيديو أو تشغيل أغنية على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فإنك تحتاج إلى تنزيله أولاً. لا توجد طريقة حول ذلك. مع العلم بذلك ، قد تنظر إلى Netflix أو Spotify وتطرح السؤال التالي: "كيف اكتشفنا كيفية تنزيل مقاطع الفيديو والموسيقى على الفور؟" حسناً ، هذا هو الأمر. عند قيامك بتدفق الوسائط ، لا يتم تنزيله إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك على الفور ؛ يتم تنزيله قطعة تلو الأخرى في الوقت الفعلي.

كلمة "دفق" عبارة عن وصف ذاتي. المعلومات تصل إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك في دفق مستمر مستمر من المعلومات. إذا كان تنزيل الأفلام يشبه شراء المياه المعبأة ، فإن الأفلام المتدفقة تشبه استخدام صنبور لملء زجاجة فارغة.

يمكنك مقارنة بث فيلم لمشاهدة شريط VHS. عند تشغيل شريط VHS ، يتم فحص كل ثانية من الفيديو والصوت قطعة تلو الأخرى. يحدث هذا أثناء مشاهدتك في الوقت الفعلي ، مما يعني أن أي توقف قد يؤدي إلى توقف تجربة مشاهدة الفيلم مؤقتًا أو إنهاؤها.

عند قيامك بتدوير فيلم أو أغنية ، يقوم جهاز الكمبيوتر الخاص بك بتنزيل وفك تشفير أجزاء itty-bitty لملف وسائط في الوقت الحقيقي. إذا كان لديك اتصال إنترنت سريع بشكل غير عادي ، فقد يكون الملف قد تم تنزيله بالكامل قبل الانتهاء من مشاهدته أو الاستماع إليه ، وهذا هو السبب في أن دفق يستمر أحيانًا لفترة من الوقت حتى إذا توقف الإنترنت. ومع ذلك ، فإن أي شيء تقوم ببثه لا يدخل حيز التخزين الدائم للكمبيوتر (على الرغم من أن بعض الخدمات ، مثل Spotify ، ستضع بعض ملفات التخزين المؤقت الصغيرة على جهازك لجعل عمليات التشغيل المستقبلية أسرع).

الشركات تعمل بجد لجعل التدفق السريع

تدفق الفيديو والصوت من الإنترنت ليس جديدًا ؛ إنه شعور جديد لأنه مريح في النهاية. حدث تشاهد مقطع فيديو أو تشغيل أغنية من موقع ويب شيئًا فشيئًا ليكون أمرًا مزعجًا ومستهلكًا للوقت. سيتوقف الدفق باستمرار ويبدأ ، ويمكنك قضاء دقائق فقط في انتظار الإعلام إلى المخزن المؤقت (وأحيانًا لن يكون مخزنًا مؤقتًا على الإطلاق).

لكن الطريقة التي بقيت بها أعمال البث هي نفسها في الغالب. تنزيل الملفات شيئا فشيئا أثناء مشاهدتك أو الاستماع إليها. إنها البنية الأساسية التي تم تغييرها ، وقد عملت شركات مثل Youtube و Netflix بجد (وقضت الكثير من الأموال) في بناء البنية التحتية.

Sashkin / شترستوك

اعتاد Youtube و Netflix على استخدام خادم واحد أو اثنين فقط لاستضافة محتواهما ، ولم ينجح ذلك. المستخدمون الذين كانوا بعيدين عن الخوادم واجهوا الكثير من التأخير ، وأيام عالية في حركة المرور (ليلة السبت ، على سبيل المثال) من شأنه أن يبطئ تشغيل الخوادم إلى الزحف. لقد حلت الشركات هذه المشكلة عن طريق بناء شبكات تسليم المحتوى (CDNs) ، لتخزين وإرسال المحتوى. شبكة CDN عبارة عن شبكة خوادم عالمية كثيفة تحتوي جميعها على نفس المحتوى. هذا يقلل من الفارق ، ويبقي الخوادم في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية من أن تصبح محملة بشكل زائد.

بطبيعة الحال ، لا يمكن لأي CDN قوي أن يكون عديم الفائدة إذا كان جميع المستخدمين لديك لديهم اتصالات إنترنت كربي. في بعض النواحي ، تحل هذه المسألة نفسها بمرور الوقت. يتنافس مقدمو خدمات الإنترنت دائمًا على اتصالات الإنترنت الأسرع والأكثر قوة ، كما أن التقدم مثل اتصالات Google Fiber و 5 G بالإنترنت عبر الإنترنت تنتشر في الأفق.

لكن بعض خدمات البث ومقدمو خدمات الإنترنت قد أدركوا أنه على الرغم من اتصالات الإنترنت السريعة والكيانات المحلية الكثيفة ، إلا أن ارتفاع عدد الزيارات عبر الإنترنت يمكن أن يتسبب في تأخير تدفق البيانات. ناهيك عن أن خدمات مثل Netflix تستخدم أكثر من 15٪ من النطاق الترددي العالمي للإنترنت في العالم. عندما يتدفق الكثير من الناس أحدث موسم من الأشياء الغريبة ، يمكن أن يتباطأ الإنترنت بالكامل.

ونتيجة لذلك ، تميل خدمات البث إلى توفير أجهزة اتصال مفتوحة (OCAs) إلى مزودي خدمات الإنترنت. تعتبر هذه الأقراص المدمجة عبارة عن محركات أقراص صلبة مليئة بالأفلام الشهيرة والأغاني والمحتويات الأخرى القابلة للامتداد ، كما أنها تقلل من الحاجة إلى موفر خدمة الإنترنت الخاص بك لإعادة توجيه حركة مرور الإنترنت إلى خادم Netflix أو Hulu. هذا لا يجعل التدفق أسرع فحسب ، ولكنه يمنع أيضًا الإنترنت بالكامل من التباطؤ تحت رحمة Netflix.

بث مباشر يعرض مشاكل جديدة

مع البث المباشر للفيديو على منصات مثل Facebook Live أو Twitch ، فإن المعلومات التي تتلقاها على الكمبيوتر الخاص بك تحدث في الوقت الفعلي (أو أقرب ما يكون إلى ذلك قدر الإمكان). كما يمكنك أن تتخيل ، يجب أن يكون البث المباشر قادرًا على تحميل المحتوى بأسرع ما يمكنك تنزيل المحتوى.

Dariusz Jarzabek / Shutterstock

عندما يقوم أحد المتابعين بتسجيل مقطع الفيديو الخاص به ، يتم تقسيم كل ميلي ثانية من هذا الفيديو (والصوت المرافق له) إلى ملفات صغيرة جدًا. يتم ضغط هذه الملفات الصغيرة وتنظيمها بواسطة برنامج تشفير ، فإنها تطير عبر الإنترنت ، ويقوم جهاز الكمبيوتر الخاص بك بتنزيلها شيئًا فشيئًا. نظرًا لأن الملفات يتم ترميزها ، يمكن للكمبيوتر تجميعها في فيديو مفهومي ، ولا يجب أن يكون هناك تأخر كبير بينك وبين مصدر البث.

تستخدم خدمات البث المباشر الشعبية مثل Twitch و Youtube شبكة عالمية من الخوادم لتقليل التأخير ولتحسين جودة بث الفيديو. ولكن جميع مقاطع الفيديو المباشرة التي يتم بثها هي تحت رحمة اتصال عبر الإنترنت في livestreamer. كما يمكنك أن تتخيل ، لا يمكن للمشاهدين استخدام الـ OCAs. لحسن الحظ ، فإن تطوير اتصالات الإنترنت السريعة ، مثل Google Fiber ، جعل البث المباشر ممكنًا ، وسيساعد تنفيذ اتصالات الإنترنت 5G الرئيسية في تحسين جودة البث المباشر.

مستقبل الجري هو ألعاب الفيديو

إن فكرة تشغيل ألعاب الفيديو في متصفحك ليست جديدة تمامًا. وهناك جزء كبير من الإنترنت مخصص للألعاب الصغيرة ، وهناك الكثير من الأشخاص الذين يستخدمون Facebook على وجه التحديد من أجل Farmville و Candy Crush. لكن بعض الشركات تحاول أن تأخذ ألعاب المستعرض خطوة إضافية من خلال إنشاء خدمات بث لألعاب وحدة التحكم ذات الموارد الثقيلة.

فقط لنكون واضحين ، نحن لا نتحدث عن Livestreaming Farm Simulator على Twitch ، نحن نتحدث عن ألعاب الفيديو عن بعد ، بدون وحدة تحكم مخصصة أو كمبيوتر 1000 دولار. مع تدفق الألعاب ، فإن الخادم البعيد عن منزلك يتعامل مع كل عدد الطرود اللازمة لتشغيل الألعاب الجائعة للموارد. خدمات مثل Google Project Stream و Nvidia's GEFORCE NOW تعد بأن جهاز الكمبيوتر المحمول الذي يبلغ سعره 100 دولار سيكون قادرًا على لعب حتى أكبر الألعاب وأكثرها جمالًا. هذا يمكن أن ينقذ الناس الكثير من المال ، وسوف يزيل الحاجز الذي حددته قيود الأجهزة لألعاب الفيديو.

بطبيعة الحال ، فإن بث ألعاب الفيديو إلى كمبيوتر شخص ما أصعب بكثير من بث الفيلم. أنت لا تقوم بتنزيل ملف ثابت بشكل تدريجي ؛ أنت تتلاعب وتتفاعل مع ملف في الوقت الحقيقي. إذا كان هناك أي تأخير بين مدخلات وحدة التحكم والنشاط على الشاشة ، فإن اللعبة غير قابلة للتشغيل. يمكنك الاطلاع على خدمات مثل Skype و Facetime كمؤشر مسبق على تدفق الألعاب ، لأنها تتطلب اتصالات سريعة ثنائية الاتجاه. ولكن يجب أن يكون بث الألعاب أكثر سلاسة.

خدمات بث ألعاب الفيديو الثقيلة ليست سائدة أو موثوقة بشكل كبير حتى الآن ، لذا فقد تم تقييد الشركات عن أسرارها التجارية. لكننا نعرف أنهم يتبعون خطوات Netflix بشكل أساسي. تقوم شركات مثل Nvidia ببناء قنوات CDN المليئة ببطاقات الرسومات ذات القوى العظمى ، وتحاول Google معرفة كيفية إقران أجهزة Open Connect التي تمتلئ بالألعاب إلى خدمات إنترنت Home Fiber فائقة السرعة. في كلتا الحالتين ، تدفق اللعبة هو الخطوة التالية في قصة وسائط البث.