Algoritmos de Akamai

Tú haces las matemáticas. Tom Leighton, profesor del Laboratorio de Ciencias de la Computación del MIT, o LCS, posee casi 10 millones de acciones en Akamai Technologies, una empresa que cofundó en agosto de 1998. En octubre pasado, Akamai se hizo pública, con precios en la oferta pública inicial (IPO ) a partir de $ 26 por acción; al final del día, los inversionistas habían ofertado el precio hasta $ 145 por acción. Un mes después, las acciones se vendían a 327 dólares la acción. No importa cuánta ansiedad matemática pueda tener, se da cuenta de que Tom Leighton se había convertido en un hombre muy rico.



Un académico con experiencia en algoritmos paralelos y matemáticas aplicadas, Leighton es a primera vista un candidato poco probable para una historia de éxito de tweeds a la riqueza en Internet. Pero en un examen más detenido, tiene mucho sentido. Durante años, Leighton ha estado analizando cómo funcionan las redes complejas y cómo se pueden optimizar. Entonces, hace cinco años, cuando Tim Berners-Lee (el inventor de la World Wide Web) pasó por el pasillo de LCS en busca de formas de administrar mejor el creciente flujo de tráfico en Internet, Leighton y su equipo de estudiantes graduados fueron un obvio lugar para pasar.

El gran agarre genético

Esta historia fue parte de nuestro número de septiembre de 2000





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Durante los siguientes años, Leighton y una mezcla de estudiantes graduados y universitarios del MIT trataron de encontrar una mejor manera de administrar y distribuir contenido en la Web. A principios de 1998, el grupo, que incluía al estudiante de posgrado Daniel Lewin (quien junto con Leighton y Jonathan Seelig, un estudiante de la Sloan School del MIT, fundó Akamai), participó en el Concurso de Emprendimiento de $ 50K del MIT. El equipo fue finalista pero no ganó. Aún así, los capitalistas de riesgo llamaron a la puerta. Y el resto es historia de Internet. En la actualidad, la empresa cuenta con una red mundial de más de 4.000 servidores que distribuye contenido web para clientes como Yahoo !, CNN y C-SPAN; Si un usuario de PC solicita, por ejemplo, transmisión de video desde el sitio web de C-SPAN, el sistema de servidores de Akamai ayuda a entregar ese contenido, evitando así cuellos de botella en el sitio centralizado de C-SPAN. La red distribuida hace que la entrega de contenido a través de la Web sea más rápida y confiable.

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A pesar de ganar el premio mayor de la OPI, el profesor del MIT de voz suave (actualmente con licencia de LCS) muestra pocos signos evidentes de éxito material. En la nueva sede de Akamai adyacente al campus del MIT, Leighton, el científico jefe de la empresa, ocupa una modesta oficina en una esquina supervisando un laberinto de cubículos. Es en gran medida la oficina de un profesor, y Leighton habla con las palabras pacientes y precisas de alguien acostumbrado a explicar cómo funcionan las cosas. El editor senior de TR, David Rotman, fue recientemente a recibir una lección sobre la gestión del tráfico en la Internet actual.

TR: ¿Cuándo se le ocurrió que podría usar algoritmos para optimizar la entrega de contenido en la Web?
LEIGHTON: La primera vez que pensé en Internet fue en 1995. Mi oficina [en la LCS del MIT] está al final del pasillo de Tim Berners-Lee y el Web Consortium. Con el tiempo, hablamos sobre algunos de los problemas que enfrenta Internet. Estos son los tipos de problemas de redes a gran escala en los que nuestro grupo estaba trabajando y en los que tengo un interés a largo plazo. Así que tomamos algunos de ellos como proyectos de investigación.



TR: En cierto sentido, Internet es realmente el mayor desafío para las redes, ¿no es así?
LEIGHTON: Si. Así es.

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TR: ¿Cuál fue el problema con el que empezó en el ‘95?
LEIGHTON: Estábamos buscando formas de lidiar con el hacinamiento repentino y los puntos calientes. Ahí es donde mucha gente va a un sitio a la vez y inunda el sitio y derriba la red a su alrededor, y hace que todos se sientan infelices.

TR: ¿Puede explicar las tecnologías que ha desarrollado?
LEIGHTON: Hoy en día somos probablemente una de las redes distribuidas más grandes del mundo. En un nivel alto, estamos brindando contenido o manejando aplicaciones para usuarios finales, y lo hacemos desde servidores que están cerca de los usuarios finales. Cerrar es algo que cambia dinámicamente, según las condiciones de la red, el rendimiento del servidor y la carga. Debido a que estamos cerca, podemos evitar muchos de los bloqueos, retrasos y pérdida de paquetes que podría experimentar si se encuentra lejos. Antes, normalmente interactuaba con un sitio web central. Y normalmente eso estaba muy lejos. Ahora normalmente tiene muchas de sus interacciones, no todas, pero muchas, con un servidor de Akamai que está cerca de usted y se selecciona en tiempo real.

TR: ¿Cuáles son los trucos y desafíos para hacer que este sistema distribuido funcione?
LEIGHTON: Es un área extremadamente difícil; no puede ir y simplemente lanzar un montón de servidores y hacer que todos funcionen entre sí. Los propios servidores van a fallar. Los procesadores van a fallar. Internet tiene todo tipo de problemas y modos de falla propios. Entonces, todo este tipo de cosas deben integrarse en el enfoque algorítmico. ¿Cómo se desarrolla un algoritmo descentralizado con información imperfecta que todavía va a funcionar? Eso es un gran desafío. Pero es claramente lo que tienes que hacer. No puede tener ningún punto central de falla o el sistema se apagará. No puedo pensar en un componente o una pieza de hardware que no haya fallado en algún momento o lugar. Entonces, es un hecho [que necesita un sistema distribuido].



Cuando un cliente llega a uno de nuestros clientes en busca de contenido, tenemos que averiguar dónde está ese cliente, cuál de nuestras ubicaciones en ese momento es la mejor para atender al cliente y cuáles son las condiciones de carga, para que no lo hagamos. sobrecargar nada. Tenemos que manejar multitudes flash que son tanto geográficas como específicas de contenido. Tenemos que replicar el contenido de inmediato para manejar cualquiera de esos tipos de problemas, pero no puede permitirse el lujo de tener copias de todo en todas partes. Tienes que tomar estas decisiones y responder a los clientes en milisegundos. Tenemos que ser automáticos. Y cuando fallan las piezas, tienes que compensarlo automáticamente.

TR: ¿Eso es lo que llamas tolerante a fallas?
LEIGHTON: Sí, y debe ser tolerante a las fallas en todos los aspectos. Luego están también las cosas no obvias. Como facturar. Publicamos miles de millones de visitas al día y facturamos cada una de ellas. Tenemos que averiguar de quién era el contenido y cuántos bytes tiene, y facturarles por ello. Además de eso, tenemos un servicio que ofrecemos a nuestros clientes, donde pueden ver en 60 segundos cuántas visitas les hemos servido en los últimos 60 segundos. Además, podemos desglosar para nuestros clientes de dónde provienen las visitas por país o estado. Es un problema algorítmico desafiante. ¿Cómo haces eso en realidad? ¿Y hacer que funcione con una cantidad finita de hardware y recursos?

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TR: El hardware no es realmente la clave para esto, ¿verdad?
LEIGHTON: Ni siquiera es un componente importante. No quiero menospreciar a nuestros socios de hardware, pero la clave aquí es la infraestructura algorítmica y de software. Es fundamental.

TR: ¿Cuál es su competencia al ofrecer una red distribuida para la entrega de contenido?
LEIGHTON: Realmente no hay mucho por ahí. Estamos en un momento en el que hay muchos planes comerciales y muchas historias. No hay muchos servicios reales disponibles en la actualidad. Prácticamente el único competidor en nuestro espacio es Digital Island, que recientemente adquirió Sandpiper [Networks]. Hay otros que han anunciado [planes de negocio] pero que aún no transportan tráfico de forma activa. Una de las cosas que distingue a Akamai es la cantidad de investigación y esfuerzo de ingeniería e I + D que se invirtió en el diseño del sistema. No se trata solo de tirar un montón de cajas. Hay empresas que han intentado hacerlo sin un sistema distribuido. Las empresas que anunciaron servicios basados ​​en ese enfoque hace dos o tres años todavía no están en el negocio. Hacer eso no funcionó.

TR: ¿Cuáles son los próximos desafíos para la tecnología? ¿Es entregar contenido más rápido?
LEIGHTON: Eso es un componente. Estamos tratando de cumplir la promesa de Internet. Existe la idea de que se está produciendo una revolución tremenda con respecto a Internet. Al mismo tiempo, existe frustración debido a las limitaciones. Lo que estamos tratando de hacer es hacer que Internet sea más útil. Y un componente de eso lo hace más rápido y confiable. Otro componente, algo relacionado, es permitir la entrega de contenido más enriquecedor y habilitador. Si podemos mejorar la transmisión, y en este caso la velocidad no es tanto el problema, es el ancho de banda y no tener pérdida de paquetes, obtendrá una imagen mucho mejor en su pantalla; Hará más con él y más personas lo usarán para transmitir contenido e información. Y eso es invaluable para enriquecer el poder de Internet.

Pero no todo está empujando bits. Akamai ofrece servicios para capacidades como conferencias por Internet que permiten, por ejemplo, el aprendizaje a distancia. Con estos servicios, los proveedores de contenido o los clientes empresariales pueden entregar contenido de manera efectiva e interactuar con audiencias pequeñas o grandes en la Web a través de audio y video en vivo; hay funciones para compartir presentaciones, realizar encuestas de audiencia y moderar mensajes.

TR: Cuando introduce una nueva función como conferencias, por ejemplo, ¿qué demandas impone a la red?
LEIGHTON: ¿Cómo lo vas a implementar? ¿Cómo lo vas a integrar en esta plataforma distribuida masiva? ¿Cómo lo vas a mantener para miles de clientes? Tiene miles de clientes y cientos de millones de personas que acceden a esos clientes, y nosotros estamos sentados en el medio. Y todo tiene que funcionar por sí solo. No puedes estar bromeando. Ofrecer conferencias suena simple. Pero no es tan simple cuando se habla de este tipo de escala. Cuando las personas piensan en la transmisión, piensan en una única fuente de donde proviene el contenido y luego se ramifica en un árbol a través de Internet. Esos lugares pueden colapsar y entonces toda esa gente río abajo no tendrá suerte. Hemos desarrollado una forma completamente nueva de hacerlo para que no haya un punto crítico de falla. Si la fuente muere, estás atascado. Pero una vez que [el contenido] está fuera de la fuente, lo replicamos y lo distribuimos por todo el sistema. Entonces, no es un árbol.

TR: Cómo se ve?
LEIGHTON: Es difícil de describir. La forma de pensarlo es que entre la fuente y el destino, tienes múltiples transmisiones en marcha, de modo que puedes perder contenido en esas rutas; puede tener pérdida de paquetes en cualquiera de ellos o en todos, pero en el punto final tiene suficiente información proveniente de esas ubicaciones para que pueda reconstruir la señal. Entonces, si algo muere en el camino, como un camino muere, nadie se ve afectado.

TR: Todos hemos experimentado frustraciones con la transmisión de videos. En términos de tecnología, ¿qué se necesitará para que sea más confiable? ¿Cuándo podremos ver webcasts con la misma facilidad que la televisión en pantalla completa?
LEIGHTON: Para que la transmisión de video sea más confiable, necesita un servicio de distribución de contenido para entregar los bits de manera confiable al borde de la red, y luego debe tener una conexión confiable de última milla a Internet. Si desea un video de alta calidad, es mejor que tenga una conexión de gran ancho de banda a Internet. Todavía pasará algún tiempo antes de que pueda obtener transmisiones de video con calidad de TV de manera generalizada.

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Demostramos una transmisión en vivo de megabits por segundo. De hecho, recientemente llevamos miles de transmisiones de un megabit por segundo a clientes en vivo que acceden a un discurso de apertura de la conferencia de Steve Jobs [CEO de Apple Computer]. Este es un hito importante para Internet. Con esa tecnología obtienes una secuencia de video de muy alta calidad. Si la última milla es de banda ancha, entonces está todo listo para comenzar. Una cosa en la que estamos trabajando es en la creación de perfiles de ancho de banda. La idea es detectar automáticamente el ancho de banda de la última milla. ¿El cliente tiene una conexión de banda ancha, un módem de 28K o es de banda estrecha, un teléfono celular o algo así? Luego entregamos el contenido en función de eso. Entonces, si detecta que el cliente tiene un ancho de banda alto, obtienen la versión de ancho de banda alto, la versión transmitida en lugar de la versión estática. O en el caso de un ancho de banda estrecho, obtiene una versión impresa en lugar de los gráficos.

TR: La naturaleza misma de la Web parece estar cambiando con funciones como la transmisión de video y las conferencias. ¿En qué estará trabajando Akamai dentro de cinco años? ¿Cómo crees que será Internet entonces?
LEIGHTON: Las cosas se mueven tan rápido que es muy difícil de predecir. Las personas que intentan predecir acaban comiéndose sus palabras. Creo que estamos apenas al comienzo de la revolución de Internet. No creo que hayamos empezado a pensar en todas las cosas que podemos hacer en Internet. No puedo decirles cuál será el servicio caliente dentro de cinco años. No sé. Espero que para entonces, por ejemplo, la calidad del streaming sea mucho mejor. Que es parte de la vida diaria. Al menos, esperaría que la experiencia web típica se vuelva más rica, más eficiente y más confiable de lo que es hoy.

TR: Muchos lo ven como un modelo de académico que triunfa como emprendedor en la nueva economía. ¿Qué les dice a quienes buscan emular su éxito?
LEIGHTON: Nunca tuve la aspiración de ser emprendedor. Me encantan los académicos y cofundé Akamai porque sentimos que era la mejor manera de transferir nuestra tecnología desde un entorno de investigación a la práctica. Se sintió realmente agradable sacar tecnología, especialmente tecnología de una universidad, y hacer una diferencia con ella. Esa es probablemente la mayor recompensa. A menudo se necesitan de 10 a 20 años para que una tecnología en una universidad se manifieste realmente en la práctica. Y esta vez podemos reducir ese tiempo drásticamente. Estoy perfectamente feliz escribiendo un artículo que solo leen cinco personas. La gente bastante inteligente lo leerá, y eso me encanta. Es lo que pasé toda mi vida haciendo. Pero esto es algo que tiene la oportunidad de marcar la diferencia.

TR: ¿Alguna vez extrañas los días en que, como dijiste, pasabas el tiempo escribiendo artículos que tal vez cinco personas podían leer y comprender?
LEIGHTON: Sí, aunque no tengo mucho tiempo para pensarlo.

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