在线视频“卡顿”背后的博弈

本文编译自 Why YouTube buffers: The secret deals that make—and break—online video。原文涉及到对美国、欧洲互联网服务提供商的相关采访，讲述在线视频经常卡顿的现状背后的商业博弈行为。原文较长，这里选择性的翻译部分内容

Ars Technica 的一位作者 Lee Hutchinson 一直饱受 YouTube 糟糕而又离谱的播放速度的折磨，

广告加载很快，播放广告的时候不会有任何问题。但在高峰期，高清视频几乎都无法观看。我不得不降低画质到低清，有时甚至降到 240p 观看都没有缓冲。最近，视频会出现开始播放和缓冲都没问题，但突然在播放到三分之一或三分之二的时候停止缓冲。当播放指示到达缓冲末尾时，可能是一个六分钟视频的播放了一分半的样子，视频会尝试播放一会儿，之后就停止并结束播放了。整个视频的时间也从六分钟变为一分半，出现只有视频播放完才会有的‘相关视频’画面。

Hutchinson 使用 16Mbps 商用级别的电缆上网，他的遭遇相当普遍（科学上网的小伙伴们一定也遭遇过）。

商业博弈影响在线视频网速

为什么在线视频会遇到这样的问题？除了电脑和网络的神秘工作原理外，互联网服务提供商（ISP）故意降低串流视频速度也是一个重要原因。不，这并不说你的 ISP 会在嗅出你每次点击在线视频的时候准备扼杀你的带宽。但在屏幕背后，那些尚未公开的谈判中，世界上最大的互联网提供商和视频服务商，争论需要为一个网络链接到另一个支付多少。当谈判失败，用户遭殃。也就是说，糟糕的在线视频表现不仅仅是技术问题，同样也关乎那些控制互联网的公司间的商业决定。

这些商业决定涉及到“对等（peering）”的协议，包括互联网公司间的流量交换，以及关于缓存服务的谈判。缓存服务可以将视频存储在离人们居所较近的地方，以便视频加载更快。当互联网提供商拒绝升级对等链接，流量就会拥堵。当 ISP 们拒绝使用 Goolge 和 Netflix 这类公司提供的缓存服务，视频只能穿越更远的距离到达你的屏幕上。

降低链接，严重影响视频播放质量，因为视频比大多数其它类型的流量需要更多的比特。据 SandVine 的研究，YouTube 和 Netflix 就占去了北美高峰期近一半的互联网流量。相对于网页的缓慢载入，人们更容易被视频的卡顿所激怒。

要找到这些问题的根源，我们需要后退一步，谈谈互联网本身。“互联网（Internet）”这个名字意味着许多网络间的相互链接，但很少有人知道这些链接的条款是如何谈判的。理解这些使互联网成为现状的商业关系，是理解互联网公司能使你的在线视频慢又卡的微妙和不那么微妙的手段的关键。

对等——互联网的骨干

最接近互联网核心的“骨干”，是由世界范围内的数据中心组成的一打网络。这些网络由被称为“Tier 1（第一层）”的私有公司运营，因为他们通过简单的彼此间对等链接，就可以触及互联网的每一部分。两个 Tier 1 的网络通过在多个数据中心的配置路由器对等链接，放行过往的流量。对等链接是一种点对点的链接，保证通往任何网络的流量通行不会有第三方介入。

Tier 1 并不需要购买“转接（transit）”许可，后者保证一个公司可以通过另一家公司向互联网上的所有网络分发流量。较小的网络商则需要购买“转接”。

对等和转接对 Netflix 和 YouTube 的流量至关重要。Netflix 和 Google 向互联网的骨干提供商们购买转接许可。这些骨干们需要接往其它网络的强大的链接，以便保证分发串流视频到所有 ISP 的客户中。Netflix 和 Google 同时也提供与 ISP 间对等链接，使视频以更直接的方式到达客户家中。

然而定义哪些网络为 Tier 1 不是一件容易的事。Tier 1 通常指那些不需为对等链接付费的网络商。然而一个数据包不会因为付费与否而在网络间的通行有所不同。有些公司也可以说是 IPv6 的 Tier 1，但对 IPv4 而言却不是.

这些互联网公司间的金融协议之所以重要，并不是因为关乎 Tier 1 的定义，而是当这些本该成功的协议失败后，却会损害终端用户的链接质量。

无需为对等链接付费，或者免协议对等链接，通常发生在规模相当或谈判实力相当的网络商间。

对等链接协议的一个重要部分是在链接开始饱和时升级链接，因为拥挤的端口降低了网络间比特流通的速率。这就是为什么当 Verizon 拒绝增加更多的端口链接 Cogent 而后者有认为有必要时，一些通过 Verizon FiOS 宽带服务上网的用户开始抱怨 Netflix 的视频播放质量糟糕。

Cogent 是 Netflix 的互联网提供商之一，Netflix 向 Congent 支付“转接”费，以使它的流量分发到整个互联网。而当使用 Verizon 宽带服务的用户点击播放 Netflix 视频时，这一点击只会发送少量的流量到 Verizon，之后会向 Cogent 和 Netflix 发送信息。最后用户将会接受大量的来自 Netflix 的数据，每小时 2.8 GB 的高清内容。

这就意味着更多的流量是从 Cogent 流向 Verizon，因而后者认为前者需要为两者间的对等链接升级支付更多的费用。

向两边收费

尽管每一个涉及到将 Netflix 流量送到客户手中的公司都获得了一定的报酬，Verizon 获得用户支付的上网费，Netflix 获得用户的视频订购费，Cogent 获得 Netflix 的转接费。但 Verizon 还希望向 Cogent 或者 Netflix 收费。而 Cogent 则认为是 Verizon 的用户发送的 Netflix 视频请求，才造成的流量增长。对于像 Netflix 这样的在线视频服务商而言，ISP 的收费要求却是相当不合理的。

无论是 Verizon 还是 Cogent，都只是提供数据流通的电缆和端口而已，至于数据往哪个方向流量大，完全是用户的需求决定。互联网服务提供商们完全应该对互联网用户数和网络流量的增长提供更好的服务，也就是说在提高网络能力是他们的本质服务。

然而这些互联网服务提供商控制者互联网上数据流通，在一些地区还维持着垄断优势，对待互联网数据这样高边际、人们难以割舍的基础性产品收取通行费，自然有很大的经济激励。

尽管 Google 和 Netflix 都有自己的缓存服务可以提高用户访问速度，但一些 ISP 铁了心要向他们收取流量费，所以并没有接入他们的缓存服务。

当这些互联网服务提供商和视频公司开始谈判争论时，低质的在线视频无法解决，用户自然成为受害者，向 ISP 和在线视频服务商支付的钱都换不到满意的服务。