Internet třetí generace

Cílem podaného výzkumného záměru „Optická síť národního výzkumu a její nové aplikace“ je navrhnout integrované síťové prostředí vyhovující specifickým požadavkům vědecké, výzkumné a akademické komunity a v provozu ověřit jeho vlastnosti. Zkušenosti s provozem akademických sítí totiž podle Cesnetu ukazují, že dostatek volného přenosového pásma je pouze jedním z požadavků. Pro provozování kvalitní akademické sítě je třeba na síti implementovat další služby. Z tohoto důvodu se řešitelský tým kromě výzkumu v oblasti infrastruktury a síťových protokolů zaměří také na oblast aplikací a oblast síťových služeb.

V oblasti aplikací se CESNET hodlá soustředit především na rozvoj GRIDů jakožto prostředí pro spolupráci distribuovaných entit, ať už jimi jsou lidé, skupiny lidí či stroje. V současnosti se rýsuje několik hlavních typů GRIDových technologii:

• Výpočetní GRID pro náročné vědecké výpočty se zapojením velkého počtu geograficky distribuovaných počítačů.
• Úložný GRID, prostředí umožňující distribuované ukládaní dat a vzdálený přístup k nim.
• Přístupový GRID, standardizované prostředí pro spolupráci za využití videokonferenčních a multimediálních aplikací.
• Prostředků pro spolupráci nad sdílenými dokumenty.

Podrobnosti o náročných distribuovaných výpočtech lze najít např. v článku Jak zpracovat petabajty dat. Plánované experimenty v astronomii či částicové fyzice, např. virtuální atlasy oblohy, pokusy o detekci gravitačních vln či data produkovaná novými urychlovači částic budou znamenat několik jednotek až desítek petabajtů (peta = 10¹⁵) ročně. Budoucí infrastruktura proto musí poskytnout prostředky pro distribuované ukládání, zpřístupnění (včetně tvorby replik) a zpracování těchto dat.

I v rámci České republiky je ale využíváno a rozvíjeno tzv. MetaCentrum, což je distribuovaný výpočetní systém využívající výkonu clusteru více než 300 procesorů firmy Intel (+ dalších procesorů od HP a SGI). MetaCentrum dnes nabízí asi 5 TB online diskové kapacity a páskovou knihovnu pro zálohy a archivace s kapacitou až 24 TB online. Co se týče přenosových rychlostí, dnešní páteřní trasy Cesnetu mají kapacitu 2,5 Gbit/s a nejvýznamnější uzly jsou přístupné alespoň dvěma gigabitovými trasami. Tato infrastruktura je k dispozici celé uživatelské komunitě.

Dalším okruhem zájmu řešitelského týmu CESNETu má být rozvoj IP telefonie, videokonferenčních nástrojů a nástrojů pro streaming multimediálního obsahu. Pozornost má být věnována i problematice distančního vzdělávání. Síťové služby, jako spojující článek mezi infrastrukturou a aplikacemi, v sobě zahrnují:

• vývoj prostředků pro sledování a vyhodnocování provozu sítě
• vývoj prostředků pro sledování výkonnostních charakteristik sítě a nástrojů k jejich optimalizaci
• autentizační a autorizační mechanismy pro přístup k prostředkům na síti

Při návrhu a výstavbě infrastruktury se řešitelé zaměří na využití optických technologií s důrazem na využití pronajatých optických vláken, osazených vlastními aktivními prvky. Díky tomu získají možnost poskytování více nezávislých kanálů na tomtéž vlákně. Předmětem výzkumu má být i možnost budování dálkových meziměstských optických tras bez regenerátorů nasazených podél trasy. Předpokládá se také vývoj a nasazení gigabitového směrovače postaveného na bázi programovatelného hardware. V rámci tohoto výzkumného záměru je plánována migrace sítě na protokol IPv6 včetně zpřístupnění aplikací a služeb (karta Combo6, je přitom kompatibilní s oběma verzemi protokolu IP).

Předpokládá se, že – podobně jako v případě vlastního Internetu – vyvíjené vysokorychlostní technologie nezůstanou pouze výsadou akademických a výzkumných pracovišť, ale ve finále je bude možné využívat i v komerční sféře. Internet první generace byl charakterizován emailem a webovým prohlížečem jako typickými aplikacemi. V současné době se (v České republice zatím pouze v omezené míře) nacházíme ve fázi širokopásmových sítí, které již umožňují např. videokonference a multimediální přenosy. Plánovaný Internet třetí generace bude mít patrně charakter tzv. customer empowered fiber (infrastruktura, kterou mohou uživatelé využívat podle své potřeby) s důrazem na zajištění požadovaných QoS parametrů po celé délce přenosové trasy až ke koncovým uživatelům.

Článek původně vyšel na Scienceworld.cz.