螢幕上的等待之輪:從數位塞車看全球網路治理

基礎建設、市場競爭與數位平權

· 權力結構-美國,金融經濟,人權社會-數位人權,科技與AI

撰稿人:Lia / 責任編輯:Zaphyra

2021年11月15日,美國總統拜登正式簽署了規模龐大的《基礎設施投資與就業法案》(Infrastructure Investment and Jobs Act),其中撥出650億美元專款,旨在彌合美國社會的「數位落差」。這項歷史性的政策投資,其最終目標是要解決一個我們每個人都經歷過的日常困擾:螢幕上那令人焦躁不安的讀取中轉輪。這個小小的符號,不僅是技術延遲的表現,更是全球網路基礎設施複雜性、市場力量不均以及政策治理困境的縮影。事實上,多數用戶為網路服務支付的費用,早已超過其實際使用的速度上限。問題根源往往不在於您家中的線路,而在於數據從遙遠的伺服器傳回時,在不同網路供應商之間「換手」時所發生的壅塞。這如同您拓寬了自家車道,卻無法解決城市主幹道的交通堵塞。大型科技公司如Netflix、Google能透過自建遍布全球的伺服器(內容分發網路)來繞開這些瓶頸,但小型網站與服務卻無能為力。然而,即使是巨頭也無法完全避免壅塞,而用戶端的設備老舊、Wi-Fi干擾、社區共享頻寬等因素亦會加劇問題。因此,美國此番大規模的基礎建設投資,不僅是技術升級,更是一場關乎數位平權與未來經濟競爭力的國家級戰略佈局。

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Lia. Independent Media 台北報導

我們都曾身處那樣的片刻。在結束了一日辛勞後,只想沉浸在一場電影或影集中,但當指尖輕點播放,螢幕中央出現的卻不是期待的畫面,而是那個不斷旋轉、彷彿永無止境的圓圈。在這個高速網路已然成為生活必需品的時代,這個小小的轉輪,足以點燃人們心中最大的煩躁。然而,在您拿起電話準備向網路服務供應商(ISP)投訴之前,或許我們該先理解一個不那麼直觀的事實:您為網路速度支付的費用,很可能早已超過了您真正所需,而問題的根源,深埋在一個遠比您家中路由器更為龐大且複雜的無形世界之中。

這個無形世界,就是我們所熟知的網際網路(Internet)。它的基本結構並非一塊鐵板,而是一個由超過七萬個獨立的自治網路(Autonomous System)所構成的「網路的網路」。您的電腦連接到家中的路由器,路由器再連接至您的ISP網路,而您的ISP,只是這七萬多個網路中的一份子。當您試圖觀看一部影片,或在瀏覽器中輸入任何指令,您的路由器會發出一個請求,這個請求將穿越層層網路,踏上一段複雜的旅程。真正容易發生壅塞與延遲的,往往是在數據回傳的歸途。

數據的漫漫歸途:一場關於公路、卡車與交通堵塞的比喻

我們可以將整個網際網路想像成一個由無數高速公路交織而成的龐大運輸系統。在這些公路上奔馳的,是一輛輛載滿貨物的遞送卡車,而這些卡車,就是承載著網路流量的基本單位——「數據封包」(Packets)。有些卡車來自Netflix,裝載著您正要觀看的影集;有些來自Amazon,負責處理您的購物需求;還有些,可能只是您寄給遠方親友的一張生活照片。

這些卡車各自規劃著不同的路線,其路徑選擇取決於各個網路系統之間錯綜複雜的商業協議。您的影片數據,可能需要從一個網路「換手」到另一個網路,輾轉多次才能最終抵達您的螢幕。或者,內容供應商(例如Netflix)也可能付費給專門的「骨幹網路供應商」(Transit Provider),委託他們將數據送回給您。無論採取何種方式,數據都必須在共享的數位公路上,與成千上萬的其他內容一同前行。

這就意味著,在這趟旅程中,存在著無數可能發生交通堵塞的節點。每當一個網路需要將數據內容交付給下一個網路時,就有可能因為接口頻寬、處理能力或商業協議的限制而形成瓶頸。這就是為何您的影片會開始緩衝、出現那個惱人轉輪的原因。在此必須理解一個至關重要的概念:您無法透過支付更高費用給您的ISP來拓寬您「自家網路」的頻寬,去解決一個發生在「公共高速公路」上的壅塞問題。這就好比您為了能更快地到達公司,而選擇擴建自家的車道一樣,這對於改善城市主幹道的交通流量,幾乎毫無助益。

數位世界的快車道:巨頭的特權與小型參與者的困境

這個複雜的數據旅程,在現實世界中是由數百萬英里的光纖與電纜所構成,它們環繞全球,並在充滿伺服器的大型數據中心彼此交會。芝加哥大學的研究人員曾提供一個真實案例,追蹤一則從美國維吉尼亞州發送到紐西蘭一家地方廣播公司主頁的請求。這則請求始於一位Verizon Fios的用戶,它首先在Verizon自家的網路上穿越美國,在加州連接到另一個網路,該網路將其送到德州,再送回加州。接著,它被交付給一家骨幹網路供應商,由後者負責將其跨越太平洋,送至紐西蘭的奧克蘭。回程的路徑,大概也是如此相似的複雜。在這趟旅途中,存在著大量可能導致壅塞的換手點。

然而,並非所有的網路旅程都如此顛簸。科技巨頭如Google、Netflix和Amazon,以及專業的「內容分發網路」(Content Delivery Networks, CDNs)公司,早已投入鉅資,在全球部署了成千上萬的伺服器。它們的目的,是將熱門內容的「副本」預先放置到離用戶更近的地方。一些規模較小的網站,也可以向這些公司租用伺服器空間,以加速它們的數據傳輸。

例如,https://www.google.com/search?q=%E4%B8%80%E5%89%87%E5%BE%9E%E5%8A%A0%E5%B7%9E%E6%B4%9B%E6%9D%89%E7%A3%AF%E7%99%BC%E9%80%81%E5%88%B0Netflix.com的請求,可能只需要到達同在加州的另一個伺服器,旅程極短,幾乎沒有換手的機會。

這便代表了當代網路世界的一個核心矛盾:一個在理論上開放、平等的網路,在現實中卻存在著明顯的「快車道」與「慢車道」。大型企業有能力透過資本和技術,建立自己的私有高速公路,為用戶提供穩定、流暢的體驗。而無數的小型企業、新創公司、非營利組織乃至個人創作者,卻只能在擁擠的公共道路上,與其他龐大的流量爭搶有限的資源。這不僅是技術問題,更是一個深刻的市場競爭與數位公平問題。

從全球瓶頸到客廳裡的困擾:問題的另一面

當然,有時問題確實離我們更近一些。即使是Netflix這樣的巨頭,其伺服器也可能因技術故障而當機;或者數據在某次傳輸中,不幸選擇了一條意外壅塞的路徑。但更多時候,瓶頸也可能發生在您自己的家中。您是否在晚間的網路使用高峰期觀看影片?在許多社區網路中,您實際上是與鄰居們共享著同一條主幹頻寬。如果隔壁的年輕人正在下載好幾款大型電子遊戲,您的網速無可避免地會受到影響。

此外,您家中的Wi-Fi環境也可能是元兇。您是否仍在使用ISP提供的老舊數據機或路由器?這些設備可能根本無法支援您所支付的高速方案。來自鄰居的嬰兒監視器、微波爐等其他設備,也可能對您的Wi-Fi訊號造成干擾。您與路由器的距離、您使用的設備(無論是老舊的筆記型電腦、手機,還是過時的串流電視盒),都可能是拖慢速度的原因。重新啟動,甚至投資更換一台性能更好的路由器或終端設備,有時確實能解決問題。但終究,仍有許多因素是您無法控制的。

政策的應對:超越技術的基礎建設思維

正因為網路的壅塞與延遲,是一個橫跨全球骨幹網路、市場力量分布、社區共享資源乃至個人家庭設備的系統性問題,單純的市場機制或個人技術升級,已不足以應對。這也正是為何美國政府會在此刻,以前所未見的力度介入。2021年11月15日簽署的《基礎設施投資與就業法案》,承諾投入650億美元巨資,其核心目標正是要建立一個更公平、更普及、更有韌性的數位基礎設施。

這項投資不僅僅是鋪設更多的光纖電纜,它更是一項深刻的政策宣言。它承認在21世紀,高速網路不再是奢侈品,而是如同水、電一樣,是公民參與經濟、教育、醫療和社會生活的必需品。法案旨在將網路資源擴展到至今仍被主流服務忽略的偏遠鄉村與低收入社區,試圖弭平那道日益擴大的「數位落差」。這背後,是對「數位平權」(Digital Equity)的追求。

更深層次地看,這場基礎建設的豪賭,也觸及了長期以來關於「網路中立性」(Net Neutrality)的辯論。當某些公司有能力為自己的數據購買優先通行權時,網路的開放與創新精神是否會受到侵蝕?政府主導的基礎設施建設,是否能創造一個更公平的競爭環境,讓小型參與者也能擁有一個公平的起跑線?這些問題,將在未來幾年持續引發深刻的政策博弈。

最終,當我們再次凝視那個旋轉的圓圈時,我們看到的應不僅僅是技術的延遲。我們應該看到,在那背後,是無數數據中心裡閃爍的燈光,是深埋海底的光纜,是不同商業帝國間的角力,以及一個國家為確保其公民在下一個數位時代中不致落後而做出的艱難抉擇。解決這個小小的轉輪問題,是一條漫長的路,它關乎的,是我們共同的數位未來。

資料來源

The White House: FACT SHEET: The Bipartisan Infrastructure Deal
https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2021/11/06/fact-sheet-the-bipartisan-infrastructure-deal/

Reuters: Explainer: What's in the U.S. bipartisan infrastructure bill?
https://www.reuters.com/world/us/whats-us-bipartisan-infrastructure-bill-2021-11-05/

The New York Times: What’s in the Infrastructure Bill? From Roads to Renewables.
https://www.nytimes.com/2021/11/15/us/politics/infrastructure-bill-details.html

Brookings Institution: The Bipartisan Infrastructure Bill boosts digital equity, but states must step up
https://www.brookings.edu/articles/the-bipartisan-infrastructure-bill-boosts-digital-equity-but-states-must-step-up/

The Wall Street Journal: Infrastructure Bill’s Broadband Funding Aims to Close Digital Divide
https://www.wsj.com/articles/infrastructure-bills-broadband-funding-aims-to-close-digital-divide-11636281002

Associated Press: What’s in the $1T infrastructure bill? Roads, internet and more
https://apnews.com/article/congress-climate-joe-biden-business-transportation-48863394711a955776d6ad12257008f5

Wired: The Infrastructure Bill Has $65 Billion for Broadband. Now What?
https://www.wired.com/story/infrastructure-bill-65-billion-broadband-now-what/