¿Puede la velocidad de Internet disminuir cuanto más lejos esté un determinado (servidor en un) país de usted?

¿Existe una regla general, según cuántos miles de kilómetros puede disminuir naturalmente su velocidad de Internet y en cuánto? Algo así como "10 Mbit / s por 1000 km". (De esta respuesta SE he deducido que este podría ser el caso).

Sin embargo, vivo cerca de Moscú y cuando pruebo servidores a mi alrededor, obtengo los 60 Mbit / s completos, que estoy pagando. Sin embargo, si pruebo mi conexión a Internet a un servidor en Tokio, Japón, no obtengo ni siquiera un Mbit / s completo ( captura de pantalla ) o EE. UU., Miami, alrededor de 3 Mbit / s ( captura de pantalla ).

Temo que se establezca un "gran firewall ruso". ¿Están justificados mis temores o es una caída físicamente explicable?

Tardar más en recibir datos de más lejos es un fenómeno real, pero no en la medida en que lo está viendo.

Suponiendo una línea de visión directa a un objetivo a 600 kilómetros de distancia, la luz tardaría aproximadamente 2 milisegundos en llegar a su destino. De manera similar, si la distancia fuera mayor, digamos de Moscú a Tokio, a aproximadamente 7500 kilómetros, tomaría 25 milisegundos llegar a su destino. Eso es 12.5 veces más largo. De acuerdo con Physics.se: ¿Qué tan rápido viaja la luz a través de un cable de fibra óptica? y Extremetech, la velocidad de la luz en el cable de fibra óptica es aproximadamente un 30% más lenta que en el vacío.

Sin embargo, eso no se traduce en una reducción directa en el ancho de banda, ya que los paquetes se pueden solicitar, poner en cola y enviar antes.

El problema es que no se puede obtener una línea de visión directa a ningún lugar de la tierra, e incluso los cables de fibra óptica tienen una longitud máxima sobre la que se pueden utilizar. Necesita repetidores, enrutadores, firewalls, monitores de paquetes y convertidores medianos (microondas, fibra y cobre) para transitar grandes distancias. Todas estas cosas crean puntos de estrangulamiento y limitan el ancho de banda entre los lugares.

Es completamente posible que su país y su país de destino tengan un enlace de ancho de banda limitado entre ellos. Muchos países tienen múltiples enlaces entre ellos y sus vecinos, por lo que un enlace a un vecino podría ser más rápido a un enlace a otro vecino. Dependiendo de la configuración del enrutamiento, es completamente posible ver el comportamiento que menciona.

Puede tener múltiples enlaces a varios países y, en teoría, el tráfico será enrutado por la "mejor" ruta. Dependiendo de las elecciones realizadas por cada enrutador en el camino, la "mejor" ruta puede no ser el enlace de mayor ancho de banda para usted personalmente; podría ser la menor cantidad de saltos o la conexión de latencia más baja. No tiene poder para elegir su ruta, lo que limita lo que puede hacer para mejorar las cosas. Podría haber enlaces de mayor latencia que tengan un mejor ancho de banda, pero no tiene medios para anunciar su preferencia por ese enlace.

Pruebe las conexiones a otros países, si todas están limitadas de manera similar, entonces puede tener motivos para preocuparse, pero incluso eso no es una garantía.

El gran cortafuegos de China se puede inferir por algo más que simplemente limitar su ancho de banda; tiene varios efectos de filtrado activos en el tráfico que lo atraviesa. Los sitios están bloqueados y el contenido se filtra.

Una forma de probar sería probar enlaces a todos los países que pueda, encontrar el mejor vecino y luego obtener un servicio VPN alojado en ese país. Si su enlace es rápido a través de esa VPN, entonces puede haber un filtro vigente en su país de origen, o podría ser solo un enrutamiento de red deficiente.

Historial obligatorio de Internet: el caso del correo electrónico de 500 millas

La cantidad de datos "en vuelo" en cualquier momento está limitada por la ventana TCP establecida entre los dos sistemas. En algunos casos, los efectos de ventana pueden causar ralentizaciones: https://www.snellman.net/blog/archive/2017-08-19-slow-ps4-downloads/

Además, hay consideraciones especiales para distancias realmente largas (TCP en el espacio): http://www.ipnsig.org/reports/TCP_IP.pdf

Yo diría que hay tres efectos involucrados.

1) La cantidad de datos "en vuelo" entre los dos sistemas está limitada por la ventana TCP y el tiempo de ida y vuelta para un ACK. RTT aumentado para la misma ventana = velocidad máxima más lenta.

2) Cada enrutador en el camino agrega un poco de retraso. Esto está más relacionado con cuántas redes tiene que atravesar en lugar de la distancia geográfica.

3) Finalmente, los firewalls a nivel nacional agregarán otra capa de desaceleración. Muchos países tienen algo aquí, incluso si solo se trata de filtrar pornografía infantil y The Pirate Bay. Rusia parece tener uno: https://www.theguardian.com/world/2016/nov/29/putin-china-internet-great-firewall-russia-cybersecurity-pact

Bueno, "el gran cortafuegos ruso" también puede estar en su lugar, degradando la velocidad. Entonces dependería de la cantidad de información que recopile (información de conexión establecida, contenido de conexión completo para análisis, etc.). Pero vivo fuera de Rusia y FSB no está promocionando tecnologías usadas, así que tómalo como una especulación ...

Pero lo que probablemente sea la razón, es su proveedor. Su proveedor puede tener una excelente conexión doméstica amplia, sin embargo, el acceso a la conexión externa es definitivamente más limitado. Entonces, si compran una conexión externa de 1 Gbit / s, entonces también depende de la agregación total y del día (durante la noche habrá menos personas en la red, por lo que puede obtener más del ancho de banda total del extranjero de su proveedor) conexión que durante las 7 PM, cuando todos están en casa y los niños en YouTube.

Además, la velocidad a EE. UU. O Japón probablemente será más lenta que, por ejemplo, a Finlandia o Alemania, ya que más personas deben compartir los mismos cables con un ancho de banda total limitado.

Sí (y no, no es la velocidad de Internet , y no es la velocidad per se).

Velocidad

La velocidad es una redacción muy poco precisa que entremezcla dos cosas diferentes que son ampliamente independientes pero que interactúan entre sí: latencia y ancho de banda.
Además, la velocidad que observa no es la velocidad de Internet . Es una mezcla muy compleja de muchas cosas que suceden en su extremo (su computadora), en el otro extremo (servidor) y en varios puntos intermedios. Lo que puede ser algo totalmente diferente con el próximo servidor al que acceda, incluso si ese está tan lejos (o más lejos).

Ancho de banda

El ancho de banda es la cantidad de datos que puede, en teoría, empujar al cable por unidad de tiempo. Por lo general, hay límites duros y blandos para eso. El límite difícil sería lo que la línea puede tomar, y luego está lo que paga y lo que el proveedor le permitirá (¡generalmente menos!). A menudo, las transferencias no son uniformes, comienzan más rápido y luego se aceleran muy pronto.
Por ejemplo, tengo un enlace ascendente de 96Mbit / s con una capacidad de línea física de 112Mbit / s. Esto se debe a que para una mayor estabilidad, se usa menos ancho de banda de lo que sería realmente posible. Sin embargo, solo pago 50Mbit / s (que es suficiente para mis necesidades, y 10 € por mes más barato), a pesar de obtener 96Mbit / s. Espera ... ¿cómo funciona eso? ¿Por qué alguien pagaría más dinero entonces? Bueno, transmito todo a 96MBit / s, pero el proveedor, después de un tiempo muy corto (menos de 0.1 segundos) me bloquea de forma encubierta, y solo permite que se envíen / reciban más datos una vez que haya pasado el tiempo suficiente, así que estoy dentro la cuota que pagué Por lo tanto, en promedio, tengo mis 50Mbit / s. Suceden cosas muy similares en varios lugares dentro de Internet por donde también pasará su tráfico (sin que usted lo sepa). El tráfico está siendo "moldeado"

El ancho de banda en Internet es, en su mayor parte, tan grande que, excepto durante los ataques DDoS en todo el país, no es un factor limitante de ninguna manera. Bueno, en teoría, y en la mayoría de las partes del mundo, eso es.

Sin embargo, existen cuellos de botella: uno está en su extremo, el siguiente obvio está en el extremo del servidor, y existe la posibilidad muy real de que si interactúa con un servidor en una ubicación geográfica diferente, especialmente un país del tercer mundo, ese ancho de banda total será significativamente peor que cualquiera de los dos. Algunos países del sudeste asiático tienen internacionalenlaces ascendentes que no son mucho más altos que lo que un puñado de usuarios domésticos individuales tienen en otros países (o incluso en el mismo país). No sé si este sigue siendo el caso (las cosas cambian muy rápido en el mundo), pero, por ejemplo, en Tailandia, acceder a un servidor dentro del mismo país solía ser 4 veces más rápido que acceder a un servidor en otro país, por solo esa razon. Lo mismo ocurriría si intentaras acceder a un servidor dentro de su país.

Aunque el ancho de banda dentro de su ubicación puede ser alto, es la conexión más lenta en la cadena que limita la cantidad de datos que puede pasar (al igual que en una tubería de agua). Una distancia más larga significa que generalmente hay más oportunidades para encontrar un enlace lento (o congestionado).

Estado latente

La latencia es el tiempo que tarda una señal en llegar a su ubicación (o cualquier ubicación en particular) desde algún punto.

Primero, está la velocidad de la luz, que es (no) constante y, al ser un límite físico difícil, no se puede evitar. ¿Por qué digo "(no) constante"?Bueno, porque la realidad es incluso peor que la teoría. La velocidad de la luz es realmente un límite superior, medido en vacío. En un cable de cobre o incluso más en un cable de fibra óptica, la velocidad medible de la luz es fácilmente un 30% más lenta que en el vacío, además de que la distancia real es más larga. Eso no solo se debe a que el cable no está en una línea perfectamente recta, sino también porque la luz viaja a lo largo del zig-zag de la fibra, rebotando en las paredes (reflexión interna total). Es un desafío difícil (esto significa: imposible) hacer que la velocidad de la luz sea significativamente más rápida. No es que no pudieras hacer eso usando un medio diferente, pero un medio con mayor velocidad de luz significa cambiar el índice de refracción, por lo que reduces, y eventualmente pierdes, la reflexión interna total. Lo que significa que a menos que la señal vaya en una línea perfectamente recta,

Por lo tanto, en resumen, hay un retraso más o menos fijo que es inevitable, y aunque no se nota en las transmisiones locales (LAN, o algunos kilómetros), se vuelve muy notable a medida que la señal atraviesa medio continente. Además de este límite físico difícil, hay demoras introducidas por los enrutadores intermedios, y posiblemente su enlace ascendente local (la infame "última milla").

Por ejemplo, en una conexión de Internet doméstica típica basada en ATM, tiene un retraso de aproximadamente 4 ms solo para que sus datagramas se encapsulen innecesariamente en PPP y se fragmenten en tramas ATM de 53 bytes, se envíen al DSLAM, enrutados dentro la red de cajeros automáticos del proveedor y volver a ensamblar antes de ingresar nuevamente a una red IP. La razón por la que se hace esto es histórica. Érase una vez, el cajero automático parecía un buen plan para permitir llamadas telefónicas de alta calidad y baja latencia a largas distancias. Érase una vez, eso fue en la década de 1980, pero, por desgracia, los proveedores de telecomunicaciones se mueven lentamente.
Incluso para muchas instalaciones que tienen "fibra" en su nombre, en realidad se utiliza alambre de cobre durante los últimos doce metros, la fibra no raramente termina en la calle (aunque sí existe fibra real en el sótano).

Un enrutador de Internet típico agregará algo en el rango de 0.05 a 0.2 milisegundos a su retraso, pero dependiendo de qué tan ocupado esté (cualquiera tal vez no sea de primera clase), esto podría muy bien ser un milisegundo completo. Eso no es mucho, pero tenga en cuenta que tener 6-8 enrutadores entre usted y el servidor de destino no es nada inusual, ¡y es muy posible que tenga 12-15 de ellos en una distancia más larga! Puedes intentar correr tracert some.server.namepara verte a ti mismo.

Una línea que ha sido cortada y aprovechada por la NSA o la SVR (básicamente todas las líneas principales que van desde / hacia el continente asiático, o al otro lado del Mar Rojo, el Mar Índico o el Océano Atlántico) tendrán al menos otros dos milisegundos más o menos. de latencia agregada para las cosas de espionaje que están haciendo, posiblemente más. Se sabe que algunas naciones (o al menos altamente sospechadas) no solo observan el contenido y bloquean ciertos rangos de IP, sino que incluso hacen un filtrado / bloqueo activo extenso de contenido político / ideológicamente inapropiado. Esto puede introducir retrasos mucho más largos.

Por lo tanto, incluso para ubicaciones "cercanas", puede esperar de 15 a 25 ms de retraso, pero para algo en otro país, debe esperar ~ 100 ms, en otro continente 150-250 ms, si tiene mala suerte 400-500 Sra.

Ahora, a pesar de todo, parece que esto no hace mucha diferencia porque esto es solo un retraso inicial único, que apenas se nota. ¿Correcto?

Lamentablemente, eso no es del todo cierto. La mayoría de los protocolos que transmiten cantidades significativas de datos como, por ejemplo, TCP, utilizan una forma de aceleración de ancho de banda controlada por reconocimiento, por lo que la cantidad de datos que puede insertar en el cable depende del tiempo que tome realizar un viaje de ida y vuelta completo (ida y vuelta) otra vez). Esto no es 100% exacto porque TCP intenta optimizar el rendimiento mediante el uso de uno de varios algoritmos de ventanas bastante complejos que envían un par de datagramas antes de esperar el reconocimiento.
Si bien esto de alguna manera puede mitigar el efecto, el principio básico sigue siendo el siguiente: lo que puede enviar (o recibir) finalmente está limitado por el tiempo que tardan en llegar los reconocimientos. Algunos otros protocolos con requisitos de tiempo real más estrictos y requisitos de confiabilidad menos importantes ( piense en la telefonía IP) use una estrategia diferente con diferentes problemas (que no voy a elaborar).

Puede ver qué gran impacto tiene la latencia si compara una implementación TCP pobre (Microsoft Windows) con una mejor (Linux). Si bien ambos hablan el mismo protocolo y aparentemente hacen exactamente lo mismo, no hacen frente a la compensación de latencia igualmente bien.
Tengo una computadora de escritorio (procesador 6700K, 64 GB de RAM, Windows) y una Synology DiskStation (chip ARMv8 de baja potencia, 1 GB de RAM, Linux). La computadora de escritorio, conectada al mismo enrutador, aunque es mucho más potente, no puede saturar completamente la línea de 50 Mbit / s cuando se descarga desde servidores nacionales o dentro de la UE (15-20 ms RTT), incluso con varias descargas simultáneas en vuelo. La maliciosa DiskStation no tiene problemas para saturar completamente la línea en una sola descarga, obteniendo un 15-20% más de rendimiento: el mismo cable, lo mismo todo.
En mi red de área local (donde la latencia está muy por debajo de un milisegundo) no hay una diferencia notable entre los dos. Ese es el efecto de la latencia.

Velocidad ... otra vez

En resumen, sí, puede esperar que la "velocidad" disminuya a medida que aumenta la distancia, principalmente porque aumenta la latencia y, en cierta medida, porque puede tener conexiones de ancho de banda más bajas en el medio. Sin embargo, en su mayor parte, el efecto debería ser tolerable.

Es normal que una latencia alta (ping) reduzca la velocidad de descarga. Hay alguna información sobre eso aquí . Puede compensar mediante el uso de un administrador de descargas que utiliza varias conexiones TCP en paralelo.

Es probable que el ancho de banda disminuido se deba a las rutas más complicadas a los servidores remotos. Puede comprobarlo usted mismo utilizando Traceroute .

Siempre me ha parecido muy interesante comprobar estos caminos; a menudo, los nombres de los servidores / enrutadores intermedios le darán pistas de dónde están ubicados.