Zákony informatiky: Nielsenův zákon o internetové šířce pásma

Nielsenův zákon o šířce pásma Internetu zní: Rychlost připojení koncových, resp. domácích uživatelů roste každoročně v průměru o 50 %, tudíž se zdvojnásobuje přibližně každých 21 měsíců.

To je sice dost, ovšem o 10 % méně, než míra růstu počítačového výkonu, o němž vypovídá Moorův zákon. Nůžky mezi výkonem našich počítačů a přenosovým pásmem, přes které po internetu přijímáme informace se tedy neustále rozevírají. Vzhledem k tomu, že tato míra růstu je pomalejší než nárůst výkonu procesorů předvídaný Moorem, zkušenosti uživatelů zůstanou vázané na šířku přenosového pásma, s níž pracují naše síťové přípojky k internetu.

Nielsenův zákon je podobný zákonu Moorovu. Porovnáním obou zákonů se ovšem ukazuje, že šířka pásma roste pomaleji než výkon počítačů. Dle Mooreova zákona počítače každých osmnáct měsíců zdvojnásobí svůj výkon, což odpovídá zhruba 60% meziročnímu růstu. U šířky pásma celosvětové sítě však můžeme podle Nielsena počítat pouze s 50 % meziročním růstem. Z toho vychází, že zatímco v průběhu desetiletí zaznamenají počítače stonásobné zlepšení, šířka pásma vzroste pouze padesáti sedmi násobně.

Stejný kapacitní problém jako již zmíněná poslední míle síťové trasy v našich domácnostech má i síťová páteřní síť. Domácí přípojka v současnosti navíc už velmi často obsluhuje více než jeden počítač. Data – hlavně  video –  se hrnou jako povodeň do/z našich počítačů, to samé ale platí i pro smartphony, tablety, televizory připojené k internetu, virtuální asistenty, herní konzole, ledničky a další chytrá zařízení.

Jakob Nielsen publikoval tento zákon v dubnu 1998. Při jeho aktualizaci z letošního záři uvádí:

 Tečky ve spodním diagramu ukazují různé rychlosti, s nimiž jsem se připojoval k síti – od dob někdejšího akustického modemu 300 bps z r. 1984 po linku ISDN, když jsem poprvé psal tento článek až k současné aktualizaci 325 Mbps, jež je k mání v r. 2019. Je úžasné, jak se tato empirická data přibližují exponenciální růstové křivce pro 50 % míru ročního růstu stanoveného Nielsenovým zákonem. (Osa y má logaritmické měřítko: přímka v diagramu tedy představuje exponenciální růst o konstantní procento každý rok).

 Proč dochází k pomalejšímu zvyšování průměrné šířky pásma? Nielsen uvádí, že z těchto tří důvodů:

1. Telekomunikační společnosti. Konzervativní přístup telekomunikačních firem. Ty musejí rozkopat ulice, instalovat nová zařízení v mnoha ústřednách. Proto vždy pečlivě zvažují potřebnou investici. A dokonce i po jejím schválení, uplyne další čas na aktualizaci jejich rozlehlé fyzické infrastruktury.
2. Uživatelé. Uživatelé jsou rovněž opatrní, zdráhají se za šířku pásma utrácet více peněz. Když si pořídí dvakrát rychlejší počítač, jejich software poběží dvakrát rychleji. Pokud dvojnásobně navýší kapacitu harddisku, uloží dvakrát tolik dat. Když si však zakoupí dvakrát rychlejší modem, nestahují internetové stránky dvakrát rychleji. Rychlost internetu je závislá jak na konektivitě uživatelů, tak na infrastruktuře. Tudíž plné výhody vlastních aktualizací šířky pásma nezískají okamžitě, ale postupně se zlepšeními v tomto směru u internetových a hostitelských serverů.
3. Noví uživatelé. Uživatelská základna internetu stále roste, pořád více běžných uživatelů je online. Noví uživatelé jsou však spíše nenáročnými uživateli Ti nároční a zkušení jsou již řadu let online. Takže nárůst nových méně náročných uživatelů způsobuje naopak zpomalení růstů šířky pásma.

Samozřejmě existuje mnoho technologií, jež umožňují rychlejší přenosové pásmo. Například společnost Bell Labs již prokázala schopnost vystřihnout terabit dat po optickém vláknu za pouhou sekundu. Tyto technologie přesto nepřinesou dramatické navýšení šířky pásma v masovém měřítku.

Jakob Nielsen je špičkový a celosvětově uznávaný UX designer z Kodaně. Je autorem mnoha desítek patentů a rovněž i přelomové knihy Designing Web Usability, která vyšla i v češtině. Vytvořil též heuristické desatero použitelnosti pro návrh uživatelských rozhraní. S dalším UX guru, Donem Normanem, dříve Apple, založii společnost Nielsen Norman Group.

Seriál Zákony informatiky:

• Úvod a Moorův zákon (1)
• Zákon zrychlujících se změn (2)
• Finanční deriváty Mooreova zákona (3)
• Bellův zákon počítačové evoluce (4)
• Jak Kryder odsunul Moora do vedlejší role (5)
• Jonathan Koomey a spotřeba počítačů (6)
• Metcalfe, Gilder a sítě (7)
• Sarnoffův rozhlasový zákon (8)
• Reedův zákon a sítě v sítích (9)
• Beckstromův zákon a ekonomická hodnota sítě (10)
• Robertsův zákon zvyšování přenosové rychlosti (11)
• Nielsenův zákon o internetové šířce pásma (12)
• Software je plyn. Nathanovy softwarové zákony (13)
• Jak rychle se zpomaluje software (14)
• Trh volí bloatware (Gatesův zákon) (15)
• Kolik třešní, tolik višní? Brooksův zákon (16)
• Když Brooksův zákon neplatí (17)
• Návštěva u Annie DeCaprio s Hofstadterem a Cheopsem (18)
• Organizace, její struktura a IT architektura podle Mela Conwaye (19)