Pro tuto chvíli vynecháme obecně známé problémy s vyčerpáním administrativně přidělovaných zdrojů (IP adres a autonomních systémů). Změny (zavádění IPv6 nebo čtyřbajtových AS), jakkoliv se zdají radikální, jsou pouze otázkou ekonomiky a administrativy. Existují další problémy, které Internet není za současného stavu věcí schopen uspokojivě řešit.
První problém je oddělení datových toků z hlediska bezpečnosti. Internet spoléhá na to, že zabezpečení datového provozu je otázka koncových stanic. Bohužel v případě datových toků v řádech několika gigabitů za sekundu není šifrování žádná legrace. Druhým problémem je zajištění konstantního (nejlépe co nejnižšího) zpoždění (tj. nulový jitter). V paketově přepínaných sítích můžeme dosáhnout alespoň nějaké kvality služby – ale tato kvalita služby končí na hranici naší vlastní sítě.
Pohledem uživatele, který na globální internetovou infrastrukturu hledí skrz webový prohlížeč, se mohou zdát uvedené limity za hranicí reality, nicméně počítačové sítě nejsou jenom sítěmi pro webové brouzdaly. Mají ambice měnit paradigmata dalších oborů, a jedním z nich je filmový průmysl.
Ať již to navenek vypadá jakkoliv, filmový průmysl používá při natáčení a následném zpracování „ověřených technologií“. Například v případě tzv. daylies (jde o denní práce, které je třeba prezentovat producentům a dalším pupíkům studia) dochází často k situaci, kdy se natáčí v jiném místě, než sedí management projektu. Na základě denních prací se například rozhoduje, zda se konkrétní dekorace zbourají nebo zda je třeba nějakou scénu ještě přetočit. Pokud točíme na rotační digitální médium (diskové pole), například 4K DALSA Origin nebo RED One, kamerou, je možné vše dělat v reálném čase – ale jenom pokud máte management v jedné lokalitě. Pokud točíte v Praze a management máte v Los Angeles, máte problém s přenosem dat.
Tento problém se řeší dvěma způsoby. Jednak se provede downkonverze obrazu třeba až na úroveň kvality srovnatelné s DVD (vzpomeňte na rozdíl kvality stejného filmu v kině a v televizi) a pak se pošle starým známým pomalým Internetem. Zároveň se zašifrovaný obsah nahraje na pevný disk (či několik pevných disků) a disk se pošle v několika kopiích několika přepravními společnostmi do Los Angeles, kam dojdou druhý nebo třetí den…
Je to jistě dobře zajetý byznys, ale… přece jen už jsme v jedenadvacátém století. Při demonstraci, kterou jsme udělali při příležitosti sedmého LambdaGRID Workshopu, jsme se rozhodli ukázat, že je čas na změnu. Naším cílem bylo ukázat, že filmové workflow je možné dělat i po síti a navíc k němu přidat možnost vzdálených barevných korekcí.
Pro demonstraci jsme měli dedikovanou (časově-organizačním multiplexováním = domluvou) 10Gb/s ethernetovou infrastrukturu, která měla konce v Praze, San Diegu a Torontu a používala infrastrukturu sítí Calit2, CANARIE, CESNET2, Internet2/NLR a T-Systems (na schématu je vyznačená modrou barvou). Tyto sítě byly propojeny pomocí GOLE (GLIF Open Lambda Exchange) CzechLight, StarLight a Pacific Northwest GigaPOP). V Praze byla infrastruktura ukončena v postprodukci CINEPOST na Barrandově, v Torontu na Ryerson University (obdoba naší AMU) a v San Diegu bylo připojeno pracoviště University of California San Diego – respektive jeho klastr.
Síťová infrastruktura v ČR byla tvořena směrovačem CISCO 7604 (v roli ethernetového přepínače) umístěným na Barrandově. Tento směrovač byl propojen 10gigabitovým ethernetem prostřednictvím sítě T-Systems do sídla CESNETu v Zikově ulici. Zde byl ukončen v přepínači Force10 E300, který je součástí GOLE CzechLight. V E300 končily další dva 10 gigabitové ethernety. První končil v GOLE StarLight v Chicagu a druhý v CISCO 7609, který je přístupovým směrovačem pro síť CESNET2.
Na síťové vrstvě jsme používali tři VLAN. První sloužila pro „veřejnou infrastrukturu“ a umožňovala spojení koncových stanic a klastru. Druhá byla interní sítí systému BaseLight a třetí (pouze v rámci ČR) zabezpečovala konektivitu do Internetu.
V sobotu večer a celou neděli natáčeli v Praze 4K kamerou DALSA Origin. DALSA nahrává data přes optické rozhraní na diskové pole (pracovně nepřesně nazývané kodek). Následně jsme vybrali v (HD) náhledech materiál, který jsme chtěli poslat k předzpracování (DALSA, ale i další podobné kamery nahrávají v tzv. raw formátu, který nenese plnou informaci a výsledný obraz se musí dopočítat). V našem případě byl vhodný klastr (s dostatkem výpočetního výkonu a s nainstalovaným software) až v San Diegu, nicméně jsme pro přenos použili speciální aplikační protokol postavený nad udp, který nám umožnil dosáhnout přenosové rychlosti kolem 500 Mbit/s – na 160 ms RTT a notebookový disk to není špatný výkon. V případě produkčního nasazení není tak vzdálený klastr utopií, studia akcentují aspekt bezpečnosti, a budou pravděpodobně chtít počítat na svých klastrech.
Poté, co klastr dodebayerizoval (debayerizace je proces, při kterém se z raw dat stanou klasické obrázky), jsme stáhli výsledný materiál a nahráli ho do systému BaseLight, ve kterém se dělají barevné korekce (což je systém, který umožní například sladit po sobě jdoucí záběry tak, aby divák nepoznal, že byly natáčeny například jiný den). K BaseLightu přísluší konzole a tzv. shuttle host, což jsou vyladěná linuxová PC se speciálním softwarem a uživatelským rozhraním, která se připojují přes ethernet. Systém je optimalizovaný pro provoz v lokální síti – nicméně naše lokální síť končila na Ryerson University v Torontu, kde byla připravená druhá konzole a k ní profesionální operátor. Důraz na provoz v lokální síti demonstruje například i to, že konzole nemůže být umístěna kvůli licenčnímu serveru v jiném časovém pásmu než systém (host). Problém vyplývá i z charakteru uživatelského rozhraní – jde o pseudoanalogové trackbally, u kterých je extrémně důležitá rychlost zpětné vazby (které zpoždění 230 ms v obou směrech příliš nenahrávalo).
Konzole sama ovšem nijak neřeší přenos obrazu. Proto jsme museli použít systém pro přenos videa, který způsobuje minimální zpoždění (nezapomínejme, že jen zpoždění na trase bylo cca 230 ms). Použili jsme softwarový systém iHDTV, který je vyvíjen na University of Washington. Oproti konkurenčnímu projektu UltraGRID pracuje se dvěma rozhraními 1GE. Jde vlastně o transparentní most, který přenáší signál z HD-SDI rozhraní vysílače na HD-SDI rozhraní přijímače. Žádná komprese, žádný kodek – jen paketizovaná sériová data z HD-SDI. Pro náš profil videa (1920×1080, 24 fps) datový tok mírně přesahoval 1 Gbit/s.
Nejméně implementačně náročná byla komunikace mezi operátorem a diváky (kteří simulovali v Praze výkonné producenty). To jsme vyřešili dvoubodovou videokonferencí vytvořenou dvěma transparentními mosty Qvidium (v Torontu byla připojena kamera Panasonic s kodekem DVCPRO HD, v Praze HDV kamera SONY Z1E – evropská verze Panasonic kamery neumí pracovat se snímkovou frekvencí 60 snímků za sekundu, se kterou počítaly mosty Qvidium). Zde datový tok dosahoval 150 Mbit/s v jednom a 25 Mbit/s v druhém směru.
Snažili jsme se navodit podobný dojem, jaký je obvyklý při klasickém workflow v rámci jedné místnosti. Diskuse s relevantními návštěvníky (filmaři) poskytla zpětnou vazbu, že se nám to podařilo. Analogové ovládání systému pomocí trackballů bylo bezproblémové, efekt zpoždění se sice projevil, ale podle operátora šlo o efekt pomalejší odezvy systému, na který si po cca deseti minutách zvykl.
Celá akce se konala pod hlavičkou organizace CineGRID, která si vytkla za cíl překlenout most mezi filmovým průmyslem a síťaři. Akci koordinovalo sdružení CESNET.
Lokálními partnery byly společnosti ACE, CINEPOST, CISCO Systems, T-Systems, a Visual Connection. Zahraničními partnery byly společnosti DALSA, Ryerson University, Keio University, University of California San Diego/Calit2, síť CANARIE a projekt StarLight.
