Mengapa jaringan dirancang untuk TV lebih baik dalam menyediakan acara ketika mereka menggunakan media yang sama seperti internet?

Mengapa lebih cepat menonton televisi menunjukkan 'cara normal' melalui sesuatu seperti kabel atau satelit, dibandingkan dengan menontonnya melalui internet?

Ini mungkin terdengar seperti pertanyaan lucu, tetapi mengingat media yang sebenarnya mungkin sama (misalnya Anda bisa mendapatkan internet melalui kabel coax dengan cara yang sama Anda mendapatkan TV) maka tidak akan lebih dekat dengan kecepatan dan kualitas yang sama ? Saya tidak berpikir premis saya salah karena Anda dapat menonton TV 4K secara normal, tetapi kecuali jika Anda memiliki koneksi internet yang sangat baik, Anda mungkin akan melihat buffering ketika menonton 4K online.

Apakah karena dengan internet ada overhead yang lebih banyak (walaupun saya akan berpikir dengan protokol seperti UDP kurang begitu)?

Pada intinya asumsi Anda "melalui kabel coax dengan cara yang sama" adalah salah. Kabel hanya membawa sinyal listrik. Sinyal ini dapat dikodekan dengan berbagai cara yang masing-masing dirancang untuk penggunaan tertentu termasuk skema pengkodean yang menggabungkan beberapa kegunaan menjadi satu sinyal.

"Cable" cepat dalam menyediakan TV karena ini adalah sinyal siaran satu arah yang dirancang untuk mendistribusikan saluran TV ke banyak pelanggan secara bersamaan. Semua orang mendapatkan sinyal yang sama pada saat yang sama tanpa dasarnya variasi. Pada dasarnya ini adalah satu sinyal bagi banyak orang.

Menonton TV di Internet adalah kebalikan dari hampir semua hal. Ini adalah sinyal dua arah yang dirancang untuk mendistribusikan data ke pelanggan sesuai permintaan. Tidak ada yang mendapat sinyal yang sama pada saat yang sama, dan setiap orang memiliki kebutuhan individu. Pada dasarnya banyak sinyal bagi banyak orang.

"Kabel" modern telah mengubah ini dengan mengadopsi infrastruktur digital dua arah yang lebih baru yang dipengaruhi oleh jaringan data untuk memungkinkan Internet kabel. Ini lebih lanjut memungkinkan untuk layanan baru seperti pemrograman on-demand dan mengatur game top box. Ini membutuhkan perubahan mendasar dalam jaringan kabel dan sinyal listrik dilakukan pada kabel. Jaringan data telah mengubah ini dengan mengadopsi protokol multicast untuk memungkinkan data siaran skala besar untuk memungkinkan IPTV, pemrograman sesuai permintaan, dan mengatur permainan top box. Ini juga membutuhkan perubahan mendasar dalam jaringan data.

Konvergensi akan berlanjut sampai jaringan "kabel / IPTV" dan "Internet" tidak dapat dibedakan. Suatu hari Penyedia Layanan Internet Anda akan menawarkan untuk menghubungkan Anda dengan 10.000 saluran siaran YouTube, dan studio film akan menyiarkan IPTV multicast ke dunia secara langsung. Masih tidak akan ada apa pun untuk ditonton di siaran dan masih akan ada buffering pada program pribadi Anda karena video kucing favorit Anda tidak akan pernah cukup populer untuk masuk ke jadwal siaran.

Untuk video TV dan internet, masalahnya sama: Anda harus mengirim bingkai video ke pemirsa. Setiap pendekatan masalah secara berbeda dan memiliki kelebihan dan kekurangan.

Bingkainya benar-benar hanya informasi, jadi mari kita pilih analog. Bayangkan Anda ingin menentukan Alamat GettysBurg untuk 100 orang. Anda harus menyampaikan setiap baris pidato kepada setiap orang (seperti penyedia video harus mendapatkan bingkai untuk setiap penampil).

Sekarang saluran televisi masing-masing mendapatkan penggunaan eksklusif dari rentang frekuensi pada kabel. Ini seperti memiliki penggunaan ruang kuliah yang eksklusif. Anda tidak akan terganggu oleh orang lain yang mencoba berbicara. Jika Anda seperti saluran TV, Anda memposting waktu yang Anda rencanakan untuk mendikte pidato dan ketika waktu itu tiba, Anda bangun di atas panggung dan mulai berbicara. Tanpa memeriksa siapa yang ada di audiens Anda baru saja mulai:

you send "Four score and seven years ago" to whoeverIsListening
you send "our fathers brought forth on this continent" to whoeverIsListening
you send "a new nation, conceived in Liberty," to whoeverIsListening
you send "and dedicated to the proposition" to whoeverIsListening
you send "that all men are created equal." to whoeverIsListening
...

...
you send "shall not perish from the earth." to whoeverIsListening

Anda mendikte seluruh pidato tanpa jeda. Anda berbicara setiap baris hanya sekali. Itu tidak terlalu sulit bagimu. Dan siapa pun yang berada di aula dan mendengarkan mendengar semuanya tanpa penundaan atau interupsi. Demikian pula, stasiun televisi mengirimkan sinyal mereka sekali saja, dan jika Anda menontonnya, itu datang secara real time. Tetapi juga demikian halnya, jika Anda tidak berada di TV ketika acara sedang diputar, atau Anda harus pergi di tengah untuk pergi ke kamar mandi, Anda kehilangan sebagian darinya.

Tetapi bagaimana jika Anda ingin orang mendengarkan permainan sesuai jadwal mereka sendiri, dan Anda ingin memastikan semua orang mendengar semuanya? Anda mengundang semua orang untuk mengunjungi Anda di taman kapan pun mereka mau, dan Anda akan menentukan garis masing-masing. Ini seperti membuat video Anda tersedia melalui internet.

Taman itu sibuk, dan kadang-kadang Anda tidak dapat berbicara karena terlalu berisik. Layanan streaming berbagi jaringan dengan lalu lintas internet lainnya. Mereka tidak memiliki frekuensi khusus. Paket-paket mereka terkadang harus mengantri.

Person1 muncul, dan Anda mulai memberi tahu mereka:

you send "Four score and seven years ago" to person1
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "our fathers brought forth on this continent" to person1

Itu tidak terlalu buruk. person1 masih mendapatkan permainan pada tingkat yang cukup baik, tetapi kemudian orang dua muncul, dan Anda berjanji untuk memulai di awal untuk setiap orang, dan orang 3 muncul segera setelah itu, diikuti oleh orang 1 meminta Anda untuk mengulangi sendiri. ..

you send "a new nation, conceived in Liberty," to person1
you send "Four score and seven years ago" to person2
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "and dedicated to the proposition" to person1
you send "Four score and seven years ago" to person3
person1 sends "what?" to you
you send "our fathers brought forth on this continent" to person2
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "and dedicated to the proposition" to person1
you send "our fathers brought forth on this continent" to person2
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "that all men are created equal." to person1
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "our fathers brought forth on this continent" to person3
you send "Four score and seven years ago" to person4
person3 sends "what?" to you
you send "a new nation, conceived in Liberty," to person2
you send "Now we are engaged in a great civil war" to person 1
you send "our fathers brought forth on this continent" to person3
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "a new nation, conceived in Liberty," to person3
you send "our fathers brought forth on this continent" to person2
you send "a new nation, conceived in Liberty," to person3
you send "our fathers brought forth on this continent" to person4
someone sends somethingIrrelevant to someoneElse
you send "Four score and seven years ago" to person5
you send "Four score and seven years ago" to person6...

dan terus seperti itu, sampai Anda mengatakan setiap baris pidato kepada setiap orang. Ketika Anda didikte di ruang kuliah, tidak masalah berapa banyak orang yang muncul, Anda masih hanya mengatakan sesuatu sekali dan mereka semua mendengarnya. Tapi sekarang jika tiga puluh orang muncul sekaligus, atau taman menjadi lebih sibuk, tingkat setiap orang yang menerima pidato akan melambat menjadi merangkak. Video Internet memiliki keuntungan bahwa setiap orang dapat mulai mendengarkan kapan pun mereka inginkan, dan bahkan dapat meminta untuk berhenti sebentar kemudian melanjutkan atau mengulangi bagian-bagian yang mereka lewatkan, tetapi kerugiannya adalah jika jaringan menjadi ramai atau banyak orang menggunakan server yang sama, video beban lambat.

Media sebenarnya tidak sama: TV yang didistribusikan melalui coax khusus bekerja sangat berbeda dan memiliki infrastruktur yang sangat berbeda dibandingkan dengan, misalnya, menonton Youtube atau Netflix, atau apa pun melalui internet publik.

Bahkan jika coax digunakan untuk mengimplementasikan protokol IP, dan konten TV didistribusikan di atasnya, Anda masih memiliki kontrol bandwidth total, dan dapat menggunakan infrastruktur multicast khusus (yang tidak bekerja dengan baik melalui internet publik).

Jadi jawaban untuk pertanyaan Anda adalah: Anda membandingkan apel dan jeruk, premis Anda bahwa mereka serupa adalah salah.

Untuk semua penyedia tujuan ganda (mis. Kabel dengan Internet), Anda dapat membayangkan bahwa lalu lintas yang melewati kabel seperti jalan raya dengan jalur cepat, atau mungkin lebih baik, sistem jalan raya otomatis. Jalur ekspres / jalan raya otomatis adalah bagian khusus jalan di mana setiap orang diharapkan untuk melakukan perjalanan dengan kecepatan yang sama dan memiliki aliran yang konstan. Tidak pernah ada kemacetan karena ditata dengan cermat untuk memungkinkan jumlah lalu lintas tertentu di atasnya.

Penyedia mengalokasikan semua saluran yang dapat Anda tonton untuk frekuensi tertentu. Lalu lintas selalu pada bandwidth tertentu terlepas dari apakah ada yang menonton saluran tertentu atau tidak, dan semua orang mendapatkan data yang sama pada saat yang sama. Bandwidth ini dihitung sebelumnya, dan penyedia dapat memprediksi berapa banyak bandwidth yang tersedia untuk frekuensi tersebut.

Internet, di sisi lain, seperti jalan raya normal. Ketika itu tidak banyak digunakan, semua orang bisa pergi secepat yang mereka suka, tetapi dengan meningkatnya lalu lintas, maka beberapa data harus ditunda sehingga semua orang mendapat kesempatan yang adil. Ini berarti bahwa ketika bandwidth Internet hampir jenuh, orang-orang akan mulai melihat melewatkan, buffering, audio dan video yang terdistorsi, dan sebagainya.

Oleh karena itu, alasan utama mengapa pemrograman kabel, satelit, dan over-the-air adalah waktu nyata adalah karena menggunakan bandwidth berdedikasi, yang dialokasikan sebelumnya, yang dihitung dan diukur dengan hati-hati untuk meminimalkan gangguan, sementara Internet selalu berlomba untuk mencoba dan memberikan jumlah bandwidth yang seimbang untuk semua orang yang ingin menggunakannya. Setelah media jenuh, semua orang mulai merasakan efeknya, mulai dari laman web yang lebih lama memuat hingga aliran video kasar dan audio yang terdistorsi.

Penjelasan paling sederhana adalah bahwa video siaran mendapatkan saluran khusus untuk dirinya sendiri, dengan hampir tidak ada latensi dan bandwidth yang sangat konsisten. Data dikirim ke semua orang, terlepas dari apakah mereka benar-benar mendengarkan atau tidak (yang membuatnya sangat efisien ketika jumlah yang diharapkan dari pendengar adalah di jutaan), dan sengaja terstruktur sehingga ketika seseorang tidak mulai mendengarkan, mereka akan dapatkan bingkai kunci yang memungkinkan mereka untuk mulai menonton dalam sepersekian detik.

Sebaliknya, video internet harus bersaing dengan traffic lain yang berbagi berbagai tautan antara router antara server dan komputer Anda, dan ini menyebabkan penundaan dan kerugian yang harus dikurangi. Salinan duplikat data harus dikirim ke masing-masing pendengar, yang tidak sangat efisien dari sudut pandang server dan meningkatkan kemungkinan interupsi lebih jauh. Untuk mengatasi interupsi, komputer Anda menunggu beberapa detik data tiba, menyimpannya dalam buffer, sebelum mulai memutarnya.

Jika keduanya kebetulan menggunakan kabel fisik yang sama, mereka hampir pasti dimodulasi ke frekuensi operator yang berbeda, sangat mirip dengan saluran TV kuno.

Jika Anda menonton film atau episode serial, jeda singkat sementara buffer mengisi sangat tidak terlihat, dan kenyamanan tidak harus menunggu stasiun TV untuk menyiarkan siaran itu adalah keuntungan yang menarik untuk video internet . Tetapi untuk acara olahraga atau berita langsung, siaran TV mungkin yang terbaik karena kedekatannya.

Banyak poin bagus di jawaban lain tetapi di sini adalah gambar yang menunjukkan bagaimana Verizon mencapai ini lebih dari serat (Verizon FIOS). Setiap penyedia akan memiliki mekanisme yang berbeda sehingga ini hanya contoh dari satu pendekatan semacam itu. Data Internet dan video siaran berasal dari dua sumber yang berbeda. Mereka ditambahkan pada jarak dekat dengan mil terakhir dengan ditransmisikan melintasi panjang gelombang yang berbeda.

Ada beberapa alasan. Pertama, bandwidth kabel / satelit jauh lebih tinggi dari yang Anda kira. Bahkan instalasi coax yang cukup lama memiliki bandwidth total yang sangat kompetitif dengan apa yang dimiliki rata-rata pengguna untuk LAN. Sama berlaku untuk satelit. Pertimbangkan saja misalnya di Astra Anda memiliki 100+ transponder, masing-masing dengan beberapa saluran dan masing-masing dengan simbol 27,5k per detik. Itu sejumlah besar bandwidth.

Kedua, data disiarkan , itu berarti dikirim sekali untuk "semua orang" (dan tidak ada yang khusus), dan hanya itu. Secara internal, jaringan kabel mungkin harus menyalin sekitar bit mentah di sana-sini (misalnya ke satelit, atau ke jaringan kabel lokal Anda), tetapi apa pun itu. Semuanya hanya dikirim sekali , api dan lupakan, makan atau mati. Tidak ada protokol untuk kesalahan transmisi (well, ada FEC, tapi itu tidak masuk hitungan, tidak berkomunikasi kembali) atau hal semacam itu. Anda mendapatkannya atau tidak, dan seiring berjalannya waktu, Anda semakin tidak peduli apakah Anda mendapatkannya juga (penyedia tidak peduli sama sekali untuk memulainya).
Ini membuat prasyarat untuk kabel lokal dan infrastruktur penyedia banyakkurang menuntut karena Anda hanya perlu mengirimkan sebagian kecil dari data, dan Anda tidak perlu khawatir tentang mendapatkan balasan dari klien dan menangani ini. Jumlah data yang akan dikirim melalui infrastruktur (dan juga kabel lokal Anda) hanya bergantung pada jumlah saluran yang disiarkan, bukan pada jumlah orang yang menontonnya. Karena yang terakhir sekitar satu juta kali lebih banyak dari yang pertama, itu kemenangan besar.

Tidak ada server HTTPS yang terlibat. Tidak ada permintaan yang diproses, tidak ada penarikan blok data yang sewenang-wenang pada waktu yang serampangan, tidak ada jaminan, tidak ada masalah konkurensi / skalabilitas. Tidak ada paket yang dijatuhkan oleh router perantara, tidak ada kontrol kemacetan (dan jika paket hilang , tidak ada yang peduli).

Jadi, secara keseluruhan, ini adalah hal yang sama sekali berbeda, tidak dapat dibandingkan.

Semua informasi yang masuk ke rumah Anda pada kabel coax menempati bandwidth tertentu dari spektrum yang tersedia. Jawaban sederhana untuk pertanyaan Anda adalah bahwa lebih banyak bandwidth yang didedikasikan untuk menyiarkan TV daripada data umum. Anda benar bahwa overhead komunikasi 2 arah bukanlah masalah besar sejauh apa yang bisa masuk ke bandwidth yang tersedia pada kabel.

Di mana perbedaan antara video siaran dan data berdasarkan permintaan mulai berlaku adalah di ujung penyedia tempat lebih mudah untuk memberikan data yang sama kepada semua orang (siaran) daripada menyediakan data yang diminta secara khusus untuk setiap pengguna. Dengan kata lain, penyedia dapat mengalokasikan lebih banyak bandwidth untuk data umum tetapi kemudian harus memotong jumlah / kualitas saluran siaran dan memberikan setiap pengguna dengan pipa yang lebih besar ke internet (antara ujung kabel Anda dan tulang punggung internet) . Di situlah juga kecepatan berdasarkan tingkat berlangganan: berapa banyak Anda membayar menentukan berapa banyak koneksi mereka ke backbone internet yang mereka izinkan Anda gunakan.