Новый метод ускорил загрузку сайтов и видео, не перегружая серверы
Каждый день поисковые системы, онлайн-кинотеатры, интернет-магазины и банковские приложения обрабатывают миллионы пользовательских запросов — открыть сайт, загрузить видео, выполнить сложный расчет. За этим стоит планировщик (диспетчер задач), который решает, на какой из тысяч серверов отправить каждую задачу, чтобы ответ пришел быстрее и ни один компьютер не перегрелся. Существующие методы используют ограниченную информацию: одни смотрят только на длину очереди, другие ошибаются в прогнозах, третьи применяют искусственный интеллект, но часто требуют больших вычислительных ресурсов и значительных затрат. В итоге одни устройства простаивают, другие перегружены, а пользователи ждут ответа дольше обычного. Ученые Пермского Политеха разработали новый метод распределения задач, который учитывает не только прогноз времени выполнения, но и его достоверность. Это сокращает время отклика на 8-10%, а также улучшает равномерность загрузки серверов на 60-70% без использования дорогостоящего оборудования.
Представьте, что вы приходите в банк, а там всего два окошка. В одном сидит очень медлительный сотрудник, но к нему выстроилось всего пара человек. Рядом — опытный специалист, который работает в пять раз быстрее, но к нему огромная очередь. Какую стойку выбрать, чтобы вас обслужили быстрее? Ответ неочевиден: то ли первый специалист разберет свою гору задач за час, то ли второй справится со своей маленькой очередью за 20 минут.
Примерно в такой же ситуации оказываются поисковые системы, онлайн-кинотеатры, магазины и любые другие интернет-сервисы. Все они ежедневно обрабатывают миллионы пользовательских запросов: открыть сайт, прогнать сложный расчет, загрузить видео. За всем этим стоит специальное программное обеспечение — планировщик (или диспетчер задач). Именно он в реальном времени решает, на какую из тысяч вычислительных машин отправить запрос, чтобы пользователь получил ответ быстрее, и ни один сервер не перегрелся от перегрузки.
Проблема в том, что существующие методы распределения задач работают вслепую — они не видят полной картины и не могут точно предсказать последствия. Одни алгоритмы смотрят только на то, что происходит прямо сейчас: у какого устройства очередь короче — туда и отдаем задачу. Но этот сервер может оказаться старым и медленным, и пользователь будет ждать ответа в разы дольше обычного — секунды превратятся в десятки секунд, а в пиковые часы — в минуты.
Другие методы пытаются заглянуть в будущее (прогнозируют, сколько займет задача), но их расчеты часто ошибаются: запрос попадает на перегруженный или неподходящий компьютер, и система начинает тормозить. Третьи используют искусственный интеллект, но они слишком затратны: им нужны суперкомпьютеры (это десятки тысяч процессоров, объединенных в одну сверхмощную машину), горы данных и постоянное обучение, что на практике слишком дорого и медленно.
В итоге одни серверы простаивают, другие перегреваются от напряженной работы, а пользователи просто ждут, когда «загрузится страничка» или перестанет крутиться значок ожидания видео.
Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали метод, который позволяет распределять задачи между компьютерами с учетом не только прогноза, но и его достоверности. По сравнению с существующими аналогами новый метод сокращает время выполнения задач и улучшает показатели равномерности загрузки вычислительных узлов. Статья опубликована в журнале «Информатика и автоматизация», 2026 год.
По сути, это умный диспетчер, который принимает решения на основе трех факторов. Во-первых, он оценивает, сколько времени займет задача на каждом компьютере. Во-вторых, смотрит, как сильно он загружен прямо сейчас. И в-третьих, проверяет, насколько точными были прогнозы по этой вычислительной машине в прошлом.
— Наш метод увязывает достоверность прогноза и статистику работы каждого устройства вычислительной системы. Если фактические показатели обработки задач хуже прогнозируемых, планировщик снижает приоритет и отправляет задачу более надежному исполнителю. Такое устройство получает меньше задач до тех пор, пока прогнозы снова не станут точными. В приоритете — те компьютеры, фактические показатели работы которых в большей степени соответствуют прогнозам. Это позволяет выполнить балансировку нагрузки для более эффективного использования ресурсов вычислительной системы, — рассказал Егор Трушкин, аспирант кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ.
Для проверки эффективности нового метода ученые провели серию вычислительных экспериментов на программной модели и реальном стенде с использованием технологий виртуализации, моделируя разные сценарии работы — от идеальных условий до полного хаоса со случайными сбоями в статистике.
— В случаях, когда моделировалось нестабильное поведение вычислительного устройства, прогнозы существенно отличались от фактических значений. При этом существующие методы распределения ресурсов отправляют задачи на ненадежные серверы, которые «тормозили» и «создавали пробки». А наш метод, который учитывает еще и достоверность прогноза, обеспечил высокие показатели эффективности вычислительной системы: время выполнения задач сократилось на 8-10%, а равномерность нагрузки между серверами улучшилась на 60-70%, — добавил Владимир Фрейман, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ, доктор технических наук.
Представьте, что интернет-магазин в «черную пятницу» посещают 10 миллионов человек. При старом методе сайт справляется, например, с восемью миллионами, а два миллиона пользователей ждут или уходят. Новый подход позволяет обработать на 10% больше, то есть девять миллионов. Это тысячи дополнительных заказов и доходов без покупки нового оборудования.
А выравнивание нагрузки на 60-70% — это как если раньше один продавец в магазине работал за троих и не справлялся, другой сидел без дела, а теперь очередь распределяется так, что все сотрудники загружены равномерно. В итоге никто не работает на износ, и покупателей обслуживают быстрее.
Важно, что разработка ученых не требует больших вычислительных мощностей — в отличие от методов на основе нейросетей, ей не нужны суперкомпьютеры, огромные массивы данных для обучения и постоянная перенастройка. Это позволяет внедрять метод в стандартные серверные системы без дополнительных аппаратных затрат.
Такой механизм можно встроить в любой интернет-сервис: поисковики, онлайн-кинотеатры, магазины, банковские приложения и облачные платформы. Внедрение этой технологии позволит компаниям обрабатывать больше запросов на том же оборудовании и экономить на электроэнергии и покупке новых компьютеров. А для обычных пользователей это означает быструю загрузку сайтов, плавное видео без зависаний и мгновенный отклик приложений — даже вечером в час пик, когда интернет перегружен.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно