Hlavní navigace

Nová páteřní síť Internet2

 Autor: 29
Michal Krsek

Páteřní síť projektu Internet2, Abilene, se v minulosti vyznačovala několika specifiky. Na rozdíl od podobných sítí v Evropě nebo v Asii dávali pánové ve Spojených státech přednost stabilnímu provozu a kladli velký důraz na poskytované aplikace. Když před dvěma lety uváděli poslední upgrade na 10 Gbit/s, vypadalo to, že se zase na delší dobu odmlčí.

Tentokrát se ovšem dostali do situace, kdy vznikla skutečná konkurence v projektu NLR (National Lambda Rail), která ve spojení se společností FiberCo (společný podnik Level3 a některých univerzit) pracovala na vybudování hybridní (lambdo-paketové) sítě. Zároveň na ostatních kontinentech pracovali výzkumníci na podobných sítích, které například v Evropě počaly na národní úrovni (NetherLight nebo CzechLight), ale posléze se začaly koordinovat pod taktovkou projektu GÉANT2.

Proč vzniká nějaká hybridní infrastruktura a jak vypadá?

Důvod, proč vzniká, je jednoduchý. Rodina protokolů TCP/IP už něco pamatuje a nedá se úplně říct, že by vyhovovala potřebám vysokorychlostních sítí (či jejich aplikací). Například princip TCP-slow start nebo metoda správy okna (také v TCP) znamenají velký problém pro datové toky v řádu Gbit/s. Odpovědi na tyto problémy přinášejí další protokoly, například FastTCP, nicméně jejich nasazení není úplně obvyklé a vyžaduje zásahy do protokolových zásobníků.

Některé problémy nicméně ani nové protokoly nevyřeší. Jedním z nich je dosažení definovaných přenosových parametrů (známých také pod značkou QoS – Quality of Service). Nesouhlasné bručení administrátorů, kteří v rámci svojí sítě pěti linuxových směrovačů dokáží nastavit různým třídám provozu různé přenosové parametry, na problému nic nemění. Zásadní problém QoS totiž spočívá ve způsobu správy dnešních paketových sítí. Sítě jsou spravovány tak, že každý administrátor má ohrazený obláček (píseček), který představuje jeho síť, a na zbytek světa pohlíží jako na nepřátelské prostředí. Vstřícný administrátor se ještě domluví s přímo propojenými partnery, nicméně už partner ob dva obláčky je pro něj zcela nedůvěryhodný. Takže ve vlastní síti si může administrátor vytvořit takové třídy provozu, jaké jsou mu libo, nicméně nikdo mu nezaručí, že se ke konkrétní třídě provozu budou chovat další sítě v cestě stejně.

Do tohoto prostředí přicházejí nové aplikace, které mají netriviální požadavky na odezvu a na datový tok. Existují gridové aplikace, které jsou schopny zahltit takřka libovolnou kapacitu a v posledních dvou letech přibývá také aplikací, které přenášejí video ve vysoké kvalitě (například nekomprimované HD 1080i na 1,5 Gb/s).

Představme si, že potřebujeme udělat HD přenos z veterinární operace na vysokou školu na druhé straně světa. V cestě máme spoustu obláčků – síť na pracovišti, kde se operace koná, síť organizace (klinika), metropolitní síť, národní výzkumná síť, výzkumná kontinentální síť, podmořský kabel, výzkumná kontinentální síť na druhém kontinentě, národní výzkumná síť na druhém kontinentě, metropolitní síť v cílovém městě, síť vysoké školy a síť v místě, kam signál přenášíme. Pokud správně počítám, máme v cestě jedenáct obláčků. Představa, že uřídíte něco takového, je iluzorní – například už v rámci panevropského projektu TEN-155 se moudří mužové pokoušeli navrhovat různé systémy, ale bez úspěchu. Aktuální hit nese název PERT (Performance Emergency Reponse Team), nicméně jeho reakce (jde o reakci, nikoliv vyřešení problému) se pohybuje v řádu dní až týdnů.

Pokud nám nevyhovuje paketová cesta, co se zkusit podívat níž (v síťovém modelu)? V ISO-OSI modelu máme ještě vrstvy fyzickou a linkovou. Pokud ponecháme stranou suchou teorii, máme k dispozici další tři vrstvy, se kterými můžeme pracovat. Pokud pracujeme s SDH, můžeme si vyhrát s kontejnery či v případě ethernetu s VLAN. Pod nimi je v současné době ještě WDM vrstva a pod WDM jsou už „jenom“ vlákna.

Z různých důvodů (které si zaslouží vlastní článek) se v současné době používá pro analogovou část hybridní sítě (minimálně v akademickém světě) WDM vrstva.

Jak dotyčná infrastruktura vypadá? Fyzicky je založena na páru vláken, který patří společnosti Level3. Na něm jsou provozovány optické prvky Infinera a Ciena, které tvoří DWDM vrstvu. Také DWDM vrstvu provozuje Level3. Na jedné vlnové délce (lambdě) je potom veden IP provoz sítě Internet2/Abi­lene, na druhé je veden IP provoz sítě ESNET. Další lambdy jsou volné a připravené k použití pro dvoubodové spoje (ať už na národní nebo na mezinárodní úrovni) nebo pro přístupové okruhy připojených sítí – síť optických bodů přítomnosti je hustší než síť přístupových bodů pro IP provoz.

Sestavování přenosových tras (konfigurací lambd na optických prvcích) se dnes děje „ručně“ (obvykle nejde o urgentní požadavky), nicméně Internet2 pracuje na vytvoření prostředí, které by tuto funkcionalitu automatizovalo.

Doufejme, že sestavení transkontinen­tálního okruhu bude trvat řádově hodiny (místo současných dnů, týdnů až měsíců). Pro HD video ve slušné kvalitě nebo gridisty bude taková síť požehnáním.

Na závěr se sluší podotknout, že článek je psán hodně obecně. Pokud chcete mnohem detailnější pohled na daný problém, doporučuji přednášku Steva Cottera na posledním Internet2 meetingu. Vystavená je prezentace i záznam přednášky.

Anketa

Potřebujeme hybridní sítě?

Našli jste v článku chybu?

13. 12. 2006 18:45

Sislik (neregistrovaný)
jsem si to ted spocital, kolik vlastne mam maximalni prenosovou rychlost a koukam, ze jsem placnul peknou kravinu :)

13. 12. 2006 13:16

No nejde ani tak o to, cim bych je nahradil ja. Na to jest muj vliv "ponekud" omezen :-)

Jde spis o to, cim ho nahrazuji telekomunikacni operatori. Pokud je znamo, pokud se buduji nove site, tak v nich proste neni s ATM pocitano. Klient dostane bud nejaky kontejner v SDH (a sam si na to pripoji svoje ATM kodeky) nebo je ATM simulovano technologiemi, jako je AToM.

Ale televizakum to nerikejte, jista cast na toto sdeleni jeste neni pripravena :-)
DigiZone.cz: Zdeněk Gerlický: nový ředitel nangu.tv

Zdeněk Gerlický: nový ředitel nangu.tv

DigiZone.cz: Sat novinky: Je tu Sky Sport News HD

Sat novinky: Je tu Sky Sport News HD

Měšec.cz: Jak levně odeslat balík přímo z domu?

Jak levně odeslat balík přímo z domu?

Vitalia.cz: Potvrzeno: Pobyt v lese je skvělý na imunitu

Potvrzeno: Pobyt v lese je skvělý na imunitu

Podnikatel.cz: Změny v daních z příjmů pro podnikatele

Změny v daních z příjmů pro podnikatele

120na80.cz: Stoná vaše dítě často? Upravte mu jídelníček

Stoná vaše dítě často? Upravte mu jídelníček

Měšec.cz: Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Podnikatel.cz: Udávání kvůli EET začalo

Udávání kvůli EET začalo

120na80.cz: 5 nejčastějších mýtů o kondomech

5 nejčastějších mýtů o kondomech

Podnikatel.cz: Chtějte údaje k dani z nemovitostí do mailu

Chtějte údaje k dani z nemovitostí do mailu

Podnikatel.cz: Chaos u EET pokračuje. Jsou tu další návrhy

Chaos u EET pokračuje. Jsou tu další návrhy

Vitalia.cz: To nejhorší při horečce u dětí: Febrilní křeče

To nejhorší při horečce u dětí: Febrilní křeče

120na80.cz: Co všechno ovlivňuje ženskou plodnost?

Co všechno ovlivňuje ženskou plodnost?

120na80.cz: Popraskané rty? Některé balzámy stav zhoršují

Popraskané rty? Některé balzámy stav zhoršují

120na80.cz: Pánové, pečujte o svoje přirození a prostatu

Pánové, pečujte o svoje přirození a prostatu

Root.cz: 250 Mbit/s po telefonní lince, když máte štěstí

250 Mbit/s po telefonní lince, když máte štěstí

Vitalia.cz: Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

120na80.cz: Rovnátka, která nejsou vidět

Rovnátka, která nejsou vidět

Vitalia.cz: Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka

Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka

Měšec.cz: Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)

Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)