2023年物联网和网络物理系统3：福塔莱萨-网络枢纽的崛起和全球网络变革

物联网和网络物理系统3（2023）272福塔莱萨：网络枢纽的出现[10]李文，李文，李文.Abdelmoniema，Sukhpal Singh Gilla，*英国伦敦大学玛丽皇后学院电子工程与计算机科学学院b印度贾朗达尔国家技术学院信息技术系c中国科学院深圳先进技术研究院，中国深圳自动清洁装置保留字：云数据中心延迟网络中心FortalezaRoubaiX网络A B标准疫情加速了数码化进程，为企业带来了将业务扩展到地理位置以外的机会，并对全球网络产生了重大 云服务现在有更好的接受度，可以预见，这个行业将在未来几年呈指数级增长。随着更多的分布式网络需要支持不同地点的客户，大型金融中心的单一服务器模式已经过时，公司倾向于寻找能够满足其需求的替代方案，巴西的Fortaleza似乎就是这种情况。由于有几条海底电缆连接，这座城市已经脱颖而出，成为通往不同地区的可能枢纽，这就是本文所探讨的我们通过眼镜使用真实的交通数据，建立了一个从极低到极高的延迟分类，并分析了从RoubaiX、Fortaleza和圣保罗到迈阿密、墨西哥城、法兰克福、巴黎、米兰、布拉格、圣保罗、圣地亚哥、布宜诺斯艾利斯和罗安达的800个延迟。 我们发现，非发达国家在很大程度上依赖美国来路由互联网流量。尽管如此，福塔莱萨被证明是一个替代服务不同地区的相对较低的乳糖。1. 介绍截至2021年 7月，全球共有484条海底电缆连接除南极洲以外的所有大陆[1]，承担了99%的国际数据传输[2]。众所周知，疫情已加速贫穷国家的数码化进程，互联网流量预期将由二零一六年的每日2. 4艾字节增至今年的每日7. 7艾字节，是二零零五年登记数字的135倍[3]。因此，对数字内容的需求也影响了数据中心行业，更确切地说是云计算服务。2020年，云基础设施的支出分别为1，300亿美元和900亿美元，高于内部部署的支出[4]，而当年大规模采用云解决方案是由于COVID-19带来的需求[5]。数据显示，92%的公司拥有多云战略，82%拥有公共云和私有云，大多数企业（83%）每年在云解决方案上的支出超过120万美元，与上一次相比增长了11%。年[5]。然而，尽管乐观，也有一些注意事项。同一份报告指出，云计算成本平均超出预算24%，2020年至少有30%的总成本被认为是浪费。因此，优化云的现有使用，从而节省资金，是2021年的优先事项-这是该主题连续第五年被列为优先事项之一欧盟和南方共同市场等经济集团使跨市场贸易变得容易，数字化也意味着可以探索更多领域，并可能创造新的收入。中国、美国（US）和英国（UK）是利用在线交易的主要国家，据估计，今年全球近20%的购买将在网上进行。在不考虑交付货物的物流挑战的情况下，提供流畅的数字体验也是企业成功的必要条件过去的网络主要集中在全球金融中心，而现在则是一个分散的网络，更多地依赖于间接联系[7]。像巴西的福塔莱萨和马赛，* 通讯作者。** 通讯作者。电子邮件地址：eric. grupovirta.com.br（E. Bragion），h. qmul.ac.uk（H. Akter），kumarmohit@nitj.ac.in（M. Kumar），m X. X u@siat.ac.cn（M. Xu），ahmed. qmul.ac.uk（A.M. Abdelmoniem），s.s. qmul.ac.uk（S.S. Gill）。https://doi.org/10.1016/j.iotcps.2023.05.001接收日期：2023年3月16日;接收日期：2023年4月30日;接受日期：2023年5月1日2667-3452/© 2023作者。由爱思唯尔公司出版我代表科爱通信公司，公司这是CC BY许可证下的开放获取文章（creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表物联网和网络物理系统期刊主页：www.keaipublishing.com/en/journals/E. Bragion等人物联网和网络物理系统3（2023）272273例如，在法国，由于其在全球通信方面的战略位置而脱颖而出，并已成为其所在地区金融中心的重要间接联系人。多年来，延迟的重要性不断增加，一些公司已将其视为业务的关键因素研究表明，网站上的反弹概率与页面加载时间成正比：花费的时间越多，用户最有可能放弃[8]。例如，如果一个网站加载时间超过5秒，74%的用户将不会继续执行预期的任务[9]。此外，据估计，亚马逊拥有包括云服务在内的多个业务部门，其网站上的转换率每提高一秒就会增加2%[9]。连接性直接影响业务的另一个行业是电子游戏。虽然在90年代，在线游戏仅限于主要在局域网上竞争的小团体，但预计在四年内，游戏流媒体和电子竞技行业将价值35亿美元，拉丁美洲将成为观众的关键地区，估计观众人数为1.3亿人[10]。预计到2025年，全球受众将达到10亿人[10]，因此需要更好、更可靠的网络，以及服务器和用户之间的顺畅通信1.1. 动机和贡献随着世界变得越来越数字化，人们越来越需要低延迟来提供更好的用户体验[27]。虽然大型组织有资源利用强大的内容交付网络，但一般来说，小型企业仍然需要密切关注他们的支出并尽可能地优化它。由于不同大陆的国家讲同一种语言，但内容制作仍然集中在少数几个国家，以前以物理方式传送的内容现在需要以数字方式传送。 由于互联网是一个网络的网络，缺乏一个中央组织来统一来自所有相关方的信息，因此重要的是要确定大中心之外的替代者，并获得更好的决策信息。本文旨在分析福塔莱萨作为连接巴西、北美和非洲的国际枢纽，并评估这些地区之间的延迟总体上是否在可接受的指标范围内，从而获得良好的用户体验。如今，该市拥有世界上最多的海底电缆连接，共有16条，通往北美和南美，欧洲和非洲，这使得该地区在不同路线的可用性方面具有优势。此外，该地区一直在大规模投资于网络基础设施：在一项公私合作计划中，在塞阿拉建立了一个8000公里的光纤结构，其中福塔莱萨位于该地区，连接主要城市，试图为该地区的所有公共机构和大多数城市人口提供高速互联网接入。具体来说，我们想了解：一些非发达国家之间在这些领域的通信费用发达国家之间的沟通成本与拉丁美洲人口最多的城市的通讯费用。当识别和分析的通信成本方面的法律，我们相信这篇文章将是有用的，不同的利益相关者时，规划基础设施和内容分发。该项目的主要贡献是：帮助各国政府了解不同地区之间的通信成本，并制定促进更好连通性的设计政策;证 明 不 同 的 提 供 商 可 能 根 据 其 网 络 具 有 不 同 的 服 务 水 平 协 议（SLA），从而导致不同的用户体验;向批发公司展示眼镜对客户的重要性。1.2. 文章组织本文的第一部分向读者介绍了这个主题，讨论了动机，贡献以及现在，这项研究的组织。其余内容组织如下：第二部分：从以前的作品中发现，因为有重要的事实，在这项研究中考虑。有趣的是，我们注意到，作者的多样性位于北美，欧洲和亚洲的肖像，再一次，延迟是一个全球性的问题。第三节：论述了本研究所采用的方法，从分类组的创建和格式到所使用的工具和所分析的数据。第四节：按地理区域列出实验结果第五节：结束本文件，并提出今后工作的可能性。2. 相关工作以前的研究已经表达了延迟如何影响不同的业务领域，从不同地点的音乐家在线直播活动到电子商务和金融交易[13]。最近，随着世界各地游戏服务器数量的增加，玩家数量也大幅增加，但服务器和用户机器之间的通信仍然是为了证明它的影响，延迟已经被模拟修改游戏的提出了一些改善延迟的技术，如均衡路由结构[13]和冗余作为替代方案，但后者可能会增加网络的整体使用[16]。有一个共识，即延迟会影响和破坏用户体验[17，18]，而且很明显，用户会根据他们正在采取的行动而受到不同的影响[14，17]。例如，众所周知，在观看视频而不是玩游戏时，延迟更容易接受[19]。一些人认为，技术进步虽然窥镜已被强调为测量网络指标（如连通性和路由）的重要工具[22]，但也有人强调，排队延迟尚不能精确预测[20]。HostDime的Looking Glass工具能够观察骨干网流量和网络效率，因为它通过远程网络出现[25]。学术界也强调了新的联系领域的出现和一些国家的主导地位[26据估计，相当数量的互联网流量经过美国，由于不同网络之间缺乏协议以及该国的地理位置，这一地位可能会保持多年不变尽管如此，当涉及到网络和连接时，对大城市的依赖性多年来已经下降，尽管它们仍然被认为是重要的，并且通过其他中心的间接连接正在增加[7]。实验室研究被认为是模拟现实生活场景和确定问题解决方案的良好方法[29]。然而，这是一个受控的环境，可能缺乏可能影响网络的不可预见的情况[26]。本研究中使用的现场网络测试提供了利用现有基础设施的机会，这些基础设施也可能被企业用于交付其服务和/或产品。因此，实验结果更接近现实生活场景的可能性更高[30]。在比较不同的服务/应用程序和网络时，重要的是要建立一个可互换的标准测量，该测量可用于所有采样模型，无论您在●●●●●●E. Bragion等人物联网和网络物理系统3（2023）272274×表1延迟范围和分类。延迟分类表2Latudio服务器与美洲、欧洲和非洲城市之间的平均延迟<20毫秒EX概念性低延迟（ms：毫秒）2150>100 ms高应用程序级别，例如过去的作品定义了在线游戏玩家的级别以及他们如何受到延迟的影响[14]。尽管如此，没有一项研究发现确定的延迟范围及其一般使用的接受程度，我们在本文中解决了这一问题这也使我们能够确定可能的瓶颈，并提出对研究案例更有价值的方案另一个兴趣点是将美国作为互联网的中心枢纽 虽然以前的研究已经绘制了不同地区的骨干数量[7]，并且当我们看到世界各地海底电缆的分布时，这可能是一个假设，例如，重要的是要分析一些分组路由以获得明确的证据。3. 方法目前，一般来说，市场还没有确定低，中，高延迟应该是什么，当研究对象是游戏时，这会发生很大变化。 为了比较的效果，本文采用了表I所示的范围。，这是基于一家知名科技公司的调查[23]。理想情况下，为了更好的用户体验，延迟应该在异常低、低或平均范围内为了分析覆盖多个地理区域的数据中心的有效性，我们需要测量全球不同起点到相同目的地之间的延迟，因为这可以为我们提供它们之间任何命令的时间响应。 正如以前的工作已经指出，延迟可能会对用户产生不同的影响[14，17]，这项研究重点关注四个不同的地区（北美和南美，欧洲和非洲），这是一个名为Latudio的初创公司的目标地区-一个语言学习应用程序，将提供七种语言-这可能被视为其他用例的参数。目前，该公司在法国RoubaiX有一台服务器-960 GB SSD NVMe，1 Gbps传出带宽，10 Gbps传入带宽在10个城市中，其中6个城市在与法国的服务器通信具有高延迟，这表明该公司需要至少另一台服务器覆盖不同的地理区域。我们的模拟利用现实的数据，利用由电信提供商提供的眼镜，并使用ping命令来估计位置之间的延迟为了提高记录测量延迟时的准确性水平，由于不可能预见队列延迟[20]，我们在不同时期重复了10次测试。单独地，ping命令向目的地IP发送4-5个数据包，这些数据包的平均值是我们计算的。为了将当前的延迟（RoubaiX，法国）与可能更有利的位置进行比较，对于本研究，我们选择了巴西的福塔莱萨作为源位置之一进行测试我们还比较了在福塔莱萨收集的数据与在圣保罗登记的延迟，圣保罗是该国人口和数据流量最多的地方[24]。这将有助于我们理解当低延迟，[1] Informatures~oesdaRede（2021）. [工具]可在以下网址获得：https://lg.hostidc.com.brwww.example.com/。（访问日期：8月11日）Miami，US 113墨西哥墨西哥城德国法兰克福法国巴黎意大利米兰捷克共和国布拉格巴西圣保罗智利圣地亚哥布宜诺斯艾利斯，阿根廷安哥拉罗安达需要在不同大陆和区域提供内容，并具有成本效益包括目前在法国的供应商在内，总共分析了6家公司的网络（HostIDC、1家Aloo Telecom、2家FDC、3家Globenet、4家OVH 5和Hostdime 6），结果登记了800个拉丁美洲货币。 除了目前由Latudio使用的Roubai X服务器并被视为本研究中的一个参数外，所有其他组织都是基于两个标准随机选择的：需要有一个公共的镜子工具和在所研究的城市中的存在。在每一个被研究的城市-迈阿密（美国），墨西哥城（墨西哥），法兰克福（德国），巴黎（法国），米兰（意大利），布拉格（捷克共和国），圣保罗（巴西），圣地亚哥（智利），布宜诺斯艾利斯（阿根廷）和罗安达（安哥拉）-中的一个已知IP除了平均延迟之外，在每个网络中每个城市注册的10个延迟中，我们确定了最高和最低的数字，并计算了它们之间的差异，从而得出平均延迟变化。在延迟变化超过200 ms的城市中，我们单独分析了网络，以确定是否存在任何差异。在这个组中，当记录的最低和最高延迟有显著差异时，我们运行rou- tetrace命令来确定可能导致这种差异的原因对于数据包在路由上通过的IP，我们使用了4. 实验结果4.1. 与欧洲的在延迟和延迟变化方面，欧洲国家之间的通信在本研究中具有最好的指数，表II中的结果表明，Roubaix服务器的数据中心在整个区域都很好。平均而言，潜伏期在非常低和低的范围内，在4和24 ms之间（表III和图11）。 1），几乎没有延迟2《Aloo Looking Glass》（2021）。[工具]可在www.example.com上获得http://lg.alootelecom.com。br/.（访问日期：8月11日）3《窥镜》（Looking Glass，2021）。[工具]可在：https://www.fdcservers.net/looking-glass.（访问日期：8月11日）4IPv4和IPv6 Looking Glass（2021）。[工具]可在http://lg.globenet上获得.net/lg/lg.cgi。（访问日期：8月11日5OVHcloud Looking Glass（2021）. [工具]可在https://lg.ovh.net/上获得。（访问日期：8月11日）6《窥镜》（Looking Glass，2021）。[工具]可在以下网址获得：https://www.hostdime.com/tools/looking-glass/。（访问日期：8月11日）7.我的IP地址在哪里？（2021年）。[工具]可在以下网址获得：https://www.iplocation.net/。（访问日期：8月11日）E. Bragion等人物联网和网络物理系统3（2023）272275变化（表IV和图 2）-Milan有1 ms的变化，我们可以认为这对用户体验的任何影响都是微不足道的。另一方面，位于南美洲的任何服务器都不是向欧洲提供服务的好选择，因为所有国家的延迟都很高，从164到213毫秒不等如果是在福塔莱萨和圣保罗之间选择的话，福塔莱萨到欧洲所有目的地的延迟最低。然而，与其他两个路由相比，该路由也具有最高的延迟变化（7-15ms）。因此，尽管与福塔莱萨相比，圣保罗到欧洲的所有目的地具有最高的延迟，但该路线具有比福塔莱萨更好的延迟变化（2另一个有趣的事实是，尽管法兰克福是距离福塔莱萨和圣保罗第三远的城市（表五），当源是两个城市之一时，德国城市在所有欧洲城市中具有最低的等待时间，这可能表明更好的路由/协议可用。4.2. 与北美洲的联系在跨国通信方面，迈阿密在所有研究城市（福塔莱萨，鲁贝和圣保罗）的延迟最低，这可能支持美国是全球互联网中心的理论 如表V所示，Fortaleza到迈阿密的距离最短，延迟也最低，为79 ms。 尽管Roubai X距离迈阿密比圣保罗远499英里，但两者的时差几乎相同（连续113和114毫秒），这表明欧洲和美国之间的联系更好。 这也可以在延迟变化中看到：Roubai X到迈阿密是唯一一条延迟变化为零的大陆间路线。在这个测量的另一边，即使福塔莱萨到迈阿密的延迟最低，它也有最大的延迟变化（表IV和图4）。2）的情况。尽管墨西哥是美国的邻国，但在网络方面，墨西哥并没有充分利用靠近国际枢纽的优势。 从所有三个城市（福塔莱萨、鲁贝和圣保罗）到墨西哥城的延迟都在高范围内（150 ms以上），延迟变化在27 ms和67 ms之间，南美洲国家的变化最大（表IV和图10）。 2）的情况。4.3. 与南美洲的联系与圣地亚哥和布宜诺斯艾利斯的通信在所有研究城市中具有最高的延迟，也是最高的延迟变化-最低和最高延迟之间的差异高达642 ms（表IV和图2）。 2）的情况。虽然圣保罗、圣地亚哥和布宜诺斯艾利斯位于同一大洲，但如表V所示，它们之间的距离最短。法国的RoubaiX和圣地亚哥之间的通信具有比圣保罗和福塔莱萨更低的延迟在延迟变化上也看到了同样的趋势：从Roubai X到Santiago的变化为255 ms，而圣保罗和福塔莱萨的变化是这个数字的两倍多（表IV和图11）。 2）的情况。Fig. 1. 城市之间的平均延迟（毫秒）。表4城市之间的平均延迟变化，单位为毫秒（ms）。从到Fortaleza柔白X圣保罗迈阿密806墨西哥城672766法兰克福1504巴黎904米兰715布拉格1502圣保罗921圣地亚哥642255604布宜诺斯艾利斯242325372罗安达2125642图二. 城市之间的平均延迟变化，单位为毫秒（ms）。表5城市之间的直线距离以英里为单位。从去福塔莱萨柔白X圣保罗表3城市之间的平均延迟（毫秒）。迈阿密3451 4578 4079到Fortaleza柔白X圣保罗法兰克福巴黎4654438124513161075841迈阿密79113114米兰44824555915墨西哥城152152185普拉古48624966304法兰克福1648189圣保罗14725958–巴黎1674195圣地亚哥291473391605米兰19116213布宜诺斯艾利斯248569801042布拉格17724203罗安达357041554072a.《距离有多远》（How Far Is It Between，2021）[工具]可在以下网址获得：https://www.freemaptools.com/how-far-is-it-between.htm。（访问日期：8月11日）迈阿密345145784079从墨西哥城441157014616圣保罗491941圣地亚哥298255370布宜诺斯艾利斯285308253罗安达150197226E. Bragion等人物联网和网络物理系统3（2023）272276尽管与圣地亚哥的通信表现不佳，但当目的地是布宜诺斯艾利斯时，南美城市表现更好：圣保罗的延迟最低，为253 ms，其次是For-taleza（285ms）和Roubai X（308 ms）。无论如何，所有测量的延迟都在高延迟范围内，这意味着用户可能会受到低性能的影响。在用作目的地的三个城市（圣保罗、圣地亚哥和布宜诺斯艾利斯）中，圣保罗从福塔莱萨和鲁贝出发的延迟最低。虽然来自RoubaiX的延迟处于高延迟范围，如图4所示，福塔莱萨到圣地亚哥的路线也显示了对美国的依赖这些包裹从福塔莱萨到美国，在那里它们也经过几个连接点，然后直接到圣地亚哥，这次没有经过巴西4.4. 与非洲的与罗安达的沟通是福塔莱萨唯一一个一个来自福塔莱萨的人属于低级别组，和圣保罗的延迟变化比柔白X.当指示城市是服务于多个地理区域的备选方案圣保罗作为一个目的地也表现良好时，测量的延迟变化，最高的差异为7毫秒。奇怪的是，延迟变化之间的鲁贝X和圣保罗低于从福塔莱萨，登记的变化4.5倍，比一个从欧洲（表四和图。 2）的情况。 Roubai X和Sao Paulo之间的潜伏期变化与在SaoPaulo计算的变化几乎相同，相差1 ms。为了更好地理解为什么圣地亚哥和布宜诺斯艾利斯的延迟和延迟变化如此之高，我们从注册的平均延迟变化最高的城市运行traceroute命令，以了解数据包通过的路由。图3显示了从圣保罗到布宜诺斯艾利斯的traceroute。当我们分析IP的地理位置时，我们发现数据包从圣保罗到美国，在那里他们在一些城市旅行，然后再次回到圣保罗 就在这次旅行之后，这些包裹被送往阿根廷的布宜诺斯艾利斯。显然，高延迟是由于到美国的旅程回到与数据包最初发送的位置相同的位置。当单独分析网络性能时，其中一个网络的平均延迟不到圣保罗（117 ms）的一般平均延迟的一半，并且延迟最低为35ms，这表明如果需要，公司在两个城市之间有一个很好的路由比较福塔莱萨和Roubai X作为源，后者的延迟变化比前一个大12倍（表III和图2）。①的人。仅在国内（福塔莱萨到圣保罗）和与发达国家的通信中注意到与福塔莱萨的这种变化- 尽管在延迟变化方面表现良好，但从三个来源城市到罗安达的延迟都在高延迟范围内。平均而言，Fortaleza的性能最好，为150 ms，几乎与墨西哥城相同，其次是Roubai X（197ms）和圣保罗（226 ms）。如果我们只比较这项研究的平均延迟，我们可以说罗安达与其他国家的联系比圣地亚哥和布宜诺斯艾利斯更好当对每个网络进行单独分析时，福塔莱萨的两个数据中心对罗安达的流量约为平均值的一半。 为了更好地理解这一点，我们在一个具有低延迟的网络和另一个具有高延迟的网络中运行traceroute命令，如图2所示。 5和6的表演。 与圣地亚哥和布宜诺斯艾利斯一样，当数据包被发送到北美时，会经历高延迟。 如图 5显示，数据从福塔莱萨传输到美国，在那里它绕过一些城市，然后最终被路由到罗安达。另一方面，两国之间的直接路由将延迟显著降低到平均水平的近一半 图图6显示，包裹从福塔莱萨到罗安达，不需要经过任何其他城市。图三. 从圣保罗到布宜诺斯艾利斯，途经美国。E. Bragion等人物联网和网络物理系统3（2023）272277见图4。从福塔莱萨到圣地亚哥的路线要经过美国。图五. 从福塔莱萨到罗安达的路线要经过美国。见图6。Traceroute Fortaleza到罗安达，不经过美国。E. Bragion等人物联网和网络物理系统3（2023）2722785. 结论和今后的工作我们测量了不同地点之间的延迟，以RoubaiX，Fortaleza和圣保罗为起点，迈阿密，墨西哥城，法兰克福，巴黎，米兰，布拉格，圣保罗，圣地亚哥，布宜诺斯艾利斯和罗安达为目的地，以分析Fortaleza是否可以被视为连接巴西，北美和非洲的枢纽。我们还想了解一些非发达国家、发达国家和特定城市之间的延迟。很明显，南美洲的任何服务器在与欧洲通信时的延迟方面都不是一个好的选择，并且Roubaix的服务器对所研究的任何欧洲国家都具有非常低或低的延迟。 虽然Roubai X和Miami之间的延迟在高延迟范围内，但出于商业目的，仍然可以考虑使用它，因为没有延迟变化，并且它具有第二好的延迟。与非发达国家的通信显示出挑战性，主要是因为依赖美国将数据包路由到最终目的地。这不仅极大地影响了延迟，而且还影响了延迟变化，已经记录了计算的最低和最高平均值之间超过600 ms的变化一些路线，如福塔莱萨到罗安达和圣保罗到布宜诺斯艾利斯，由于一些特定的网络具有比平均水平低得多的延迟，主要是因为两点之间的连接更直接[26]。最后，在成本效益（一个数据中心用于不同地区）、不同地理位置的内容可用性和相对较低的延迟方面，Fortaleza已被证明是一个很好的选择，可以为巴西、美国（通过迈阿密）和非洲（通过罗安达）的大型中心提供服务，但必须事先分析所使用的网络以验证其有效性。1980年，威利·勃兰特（Willy Brandt）提出的一条线将世界一分为二：北半球的富国和南半球的穷国当把勃兰特线转置到分布和有效性上时，IP网络的安全性，发现类似的结果：北方国家的联系更好;北方民族之间的通信在大多数情况下几乎没有● 南部的连接更不稳定;● 南方的延迟率更高计划开展进一步研究，分析为什么非发展中国家之间的连接协议如此糟糕和/或根本不存在，以及如果出现问题，对美国的依赖可能如何影响全球通信此外，对福塔莱萨与其他目的地之间的连接进行的分析竞合利益作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，可能会影响本文报告的工作。致谢我 们 要 感 谢 Latudio 的 联 合 创 始 人 Mark Shimada 和 VitekRozkovec、HostDime的数据中心经理Lucas Montarroios、InterxionFrance的董事总经理Fabrice Coquio和安哥拉电缆公司的产品协调员Edivan Silva，感谢他们在海底网络和全球通信方面的可用性本工作得到了中国科学院院长国际基金资助项目（资助号：2023VTC 0006）、国家自然科学基金项目（资助号：62102408）、国家重点研发计划深圳产业化应用项目（资助号：CJGJZD 20210408091600002）&的部分资助深圳市科学技术计划（批准号：RCBS20210609104609044）。我们还声明，这项工作已提交作为一个硕士项目论文在部分的要求，为授予科学硕士学位提交在英国伦敦玛丽皇后大学电子工程和计算机科学学院是一个真实的记录下进行的研究工作由埃里克Bragion（第一作者）的监督下Sukhpal辛格吉尔（最后一位作者），并参考其他研究人员的工作，这是适当的该硕士项目论文已在英国伦敦玛丽女王大学使用Turnitin进行了检查，提交的论文已存储在存储库中以供大学记录。引用[1] 海底电缆地图，2021年。https://www.submarinecablemap.com/网站。（2021年8月3日可在以下网址查阅：[2] D.海底电缆：全球通信的关键基础设施。https：www2.itif.org/2019-submarine-cables.pdf，2019.（2021年8月3日查阅）。可在以下网址查阅：[3] 思科、VNI完成预测摘要。https://www.cisco.com/c/dam/m/en_us/solutions/service-provider/vni-forecast-highlights/pdf/Global_Business_Highlights. pdf，2018. （于二零二一年七月三十一日可在以下网址查阅：[4] Synergy，2020年-云服务收入最终使企业在数据中心上的支出相形见绌。https://www.srgresearch.com/articles/2020-the-year-that-cloud-service-reviews-finally-dwarfed-enterprise-spending-on-data-centers，2021年。（于二零二一年七月二十一日可在以下网址查阅：[5] Flexera，云报告的状态。https://info.flexera.com/CM-REPORT-State-of-the-Cloud，2021.（于二零二一年六月二十二日查阅）。可在以下网址查阅：[6] eMarketer，2021年全球电子商务更新https://www.emarketer.com/content/global-ecommerce-update-2021，2021.（于二零二一年六月二十二日查阅）。可在以下网址查阅：[7] A.网络城市和互联网的全球结构，美国。行为举止。Sci. 44（10）（2001）1697-1716。[8] D.一个，找出你如何堆叠到新的行业基准的移动页面速度。https://www.thinkwithgoogle.com/marketing-strategies/app-and-mobile/mobile-page-speed-new-industry-benchmarks/，2018.（2021年8月11日可在以下网址查阅：[9] A.价格，信息图：网络性能影响转化率。http：//loadstorm.com/2014/04/infographic-web-performance-impacts-conversion-rates/，2014年。（2021年8月11日查阅）。可在以下网址查阅：[10] Juniper Research，2021年电子竞技的预期https://www.juniperresearch.com/whitepapers/what-to-expect-from-esports-in-2021，2021.（于二零二一年六月二十二日查阅）。可在以下网址查阅：[11] L. 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