Hlavní navigace

Nová páteřní síť Internet2

 Autor: 29
Michal Krsek 13. 12. 2006

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.

WT100

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?
DigiZone.cz: Parlamentní listy: kde končí PR...

Parlamentní listy: kde končí PR...

Vitalia.cz: Muž, který miluje příliš. Ženám neimponuje

Muž, který miluje příliš. Ženám neimponuje

Podnikatel.cz: Poslanci chtějí sebrat majetek Bakalovi

Poslanci chtějí sebrat majetek Bakalovi

120na80.cz: Co je padesátkrát sladší než cukr?

Co je padesátkrát sladší než cukr?

Lupa.cz: Jen technická kvalita může být málo

Jen technická kvalita může být málo

Podnikatel.cz: Byla finanční manažerka, teď cvičí jógu

Byla finanční manažerka, teď cvičí jógu

Lupa.cz: Jak levné procesory změnily svět?

Jak levné procesory změnily svět?

Vitalia.cz: dTest odhalil ten nejlepší kečup

dTest odhalil ten nejlepší kečup

DigiZone.cz: Test: brýle pro virtuální realitu Exos Urban

Test: brýle pro virtuální realitu Exos Urban

DigiZone.cz: DVB-T2 ověřeno: seznam TV zveřejněn

DVB-T2 ověřeno: seznam TV zveřejněn

DigiZone.cz: Pure má tři nové přijímače DAB

Pure má tři nové přijímače DAB

DigiZone.cz: Samsung EVO-S: novinka pro Skylink

Samsung EVO-S: novinka pro Skylink

Lupa.cz: Další Češi si nechali vložit do těla čip

Další Češi si nechali vložit do těla čip

Podnikatel.cz: Letáky? Lidi zuří, ale ony stále fungují

Letáky? Lidi zuří, ale ony stále fungují

Lupa.cz: Patička e-mailu závazná jako vlastnoruční podpis?

Patička e-mailu závazná jako vlastnoruční podpis?

DigiZone.cz: Mordparta: trochu podchlazený 87. revír

Mordparta: trochu podchlazený 87. revír

Vitalia.cz: Inspekce našla nelegální sklad v SAPĚ. Zase

Inspekce našla nelegální sklad v SAPĚ. Zase

DigiZone.cz: Nova opět stahuje „milionáře“

Nova opět stahuje „milionáře“

Podnikatel.cz: Takhle se prodávají mražené potraviny

Takhle se prodávají mražené potraviny

Vitalia.cz: 5 chyb, které děláme při skladování potravin

5 chyb, které děláme při skladování potravin