Amikor Patrick Pichette, a Google pénzügyi igazgatója azt mondta, hogy a technológiai óriás 10 gigabit/másodperc sebességű internetkapcsolatot hozhat az amerikai otthonokba, ez tudományos fantasztikumnak tűnt. Ez körülbelül 1000-szer gyorsabb, mint a mai otthoni kapcsolatok. De a NASA számára ez egyenesen lassú.
Míg a többiek a nyilvános interneten keresztül küldenek adatokat, az űrügynökség az ESnet nevű árnyékhálózatot használja, amely az Energy Science Network rövidítése, egy olyan privát csőhálózat, amely 91 gigabit/másodperc sebességű adatátvitelt mutatott be országszerte – a leggyorsabbat, amelyről valaha is beszámoltak.
A NASA nem fogja ezt a sebességet eljuttatni az otthonokba, de a szupergyors hálózati technológiát a számítástechnikai alkalmazások következő hullámának felfedezésére használja. Az ESnet, amelyet az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma üzemeltet, fontos eszköz a kutatók számára, akik olyan projektek által generált hatalmas adatmennyiséggel foglalkoznak, mint a Nagy Hadronütköztető és a Humán Genom Projekt. Ahelyett, hogy merevlemezeket küldözgetnének ide-oda a postán keresztül, az adatokat az ultragyors hálózaton keresztül cserélhetik ki. “Az a világra vonatkozó elképzelésünk, hogy a tudományos felfedezéseket nem korlátozhatja a földrajzi elhelyezkedés” – mondja Gregory Bell, az ESnet igazgatója.
Az ESnet és a NASA-hoz hasonló szervezetek kutatói a lehető leggyorsabbá teszik hálózatukat, és olyan hálózati technológiákat tesztelnek, amelyek végül a kereskedelmi internetbe is bekerülhetnek. Röviden, az ESnet egy ablak arra, hogyan fog végül kinézni a számítástechnikai világunk.
A másik hálózat
Az első országos számítógépes kutatóhálózat a védelmi minisztérium ARPAnetje volt, amelyből fejlődött ki a modern internet. De nem ez volt az utolsó ilyen jellegű hálózat. 1976-ban az Energiaügyi Minisztérium szponzorálta a Mágneses Fúziós Energia Hálózat létrehozását, hogy összekösse a mai Nemzeti Energiakutatási Tudományos Számítástechnikai Központot más kutatólaboratóriumokkal. Ezután az ügynökség 1980-ban létrehozott egy második hálózatot, a High Energy Physics Network-et, amely a nemzeti laboratóriumok részecskefizikai kutatóit kötötte össze. Ahogy a hálózatépítés egyre fontosabbá vált, az ügynökség vezetői rájöttek, hogy nincs értelme több hálózatot fenntartani, és a kettőt egybeolvasztották: ESnet.
A hálózat jellege az idők folyamán változik. A kezdeti időkben vezetékes vonalakon és műholdas kapcsolatokon futott. Ma már optikai szálakat használ, és a DOE 17 nemzeti laboratóriumát, valamint számos más helyszínt, például egyetemi kutatólaboratóriumokat is behálóz. 2010 óta az ESnet és az Internet2 – egy nonprofit nemzetközi hálózat, amelyet 1995-ben, az internet kereskedelmi forgalomba kerülése után építettek a kutatók számára – “sötét szálakat” bérel, azaz a kereskedelmi internetszolgáltatók által az 1990-es évek végi internetbuborék idején felhalmozott felesleges hálózati kapacitást.
Egy internetes gyorsítósáv
Novemberben a NASA High End Computer Networking csapata e hálózat segítségével 91 gigabites átvitelt valósított meg Denver és a NASA Goddard Space Flight Center (Greenbelt, Maryland) között. Ez volt a valaha “valós” körülmények között végzett leggyorsabb végponttól végpontig tartó adatátvitel.
Az ESnet már régóta képes 100 gigabites átvitelre, legalábbis elméletben. A hálózati berendezéseket gyártó vállalatok 2010 óta kínálnak 100 gigabites kapcsolókat. A gyakorlatban azonban a távolsági átvitelek sokkal lassabbak voltak. Ez azért van, mert az adatok nem egyenes vonalban haladnak az interneten keresztül. Kevésbé hasonlít egy szupersztrádára, inkább egy államközi autópálya-rendszerre. Ha San Franciscóból New Yorkba szeretne eljutni, az út során több városon is át kell haladnia, miközben az autópálya különböző szakaszai között váltogat. Hasonlóképpen, ha San Franciscóból New Yorkba küldünk egy fájlt az interneten – vagy az ESnet-en keresztül -, az adatok az ország különböző városaiban elhelyezett hardvereken keresztül áramlanak.
Az interneten és az ESnet-en az út során minden egyes állomás szűk keresztmetszetet okozhat, és minden eszköznek készen kell állnia a teljes 100 gigabites sebesség kezelésére. Novemberben a csapat végre működésre bírta. “Ez a demonstráció arról szólt, hogy kereskedelmi forgalomban kapható, készen kapható technológiát használjunk, és képesek legyünk fenntartani egy nagy adatátviteli hálózat átvitelét” – mondja Tony Celeste, a Brocade értékesítési igazgatója, a cég, amely a rekordot jelentő tesztben használt berendezéseket gyártotta.
Kísérletek a jövő számára
Mindeközben a hálózat más módon is előremozdítja a technika állását. A kutatók az “OSCARS” nevű virtuális hálózati áramkörök vizsgálatára használták, amelyekkel összetett hálózatok hozhatók létre bonyolult hardvermódosítások nélkül. És dolgoznak az úgynevezett hálózati “DMZ-ken”, amelyek a biztonság hagyományos hálózati tűzfalak nélküli kezelésével szokatlanul gyors sebességet érhetnek el.
Ezeket a megoldásokat kifejezetten olyan hálózatokra tervezték, amelyekben kisszámú, nagyon nagy átvitel történik – szemben a kereskedelmi internettel, ahol sok kis átvitel zajlik. A kereskedelmi internetes cégeknek azonban még mindig van mit tanulniuk az ESnetből. Az XO Communications távközlési vállalat már rendelkezik 100 gigabites gerinchálózattal, és várhatóan még több vállalat követi majd a példáját.
Noha a közeljövőben nem fogunk 10 gigabites – nemhogy 100 gigabites – kapcsolatokat látni otthon, a nagyobb kapacitású internetes gerinchálózatok kevesebb torlódást fognak jelenteni, mivel egyre többen streamelnek nagy felbontású videókat és töltenek le egyre nagyobb fájlokat. És az ESnet nem áll meg itt. Bell szerint a szervezet már dolgozik egy 400 gigabites hálózaton, a hosszú távú cél pedig a másodpercenkénti terabájtos hálózat, ami körülbelül 100 000-szer gyorsabb, mint a mai otthoni kapcsolatok. Ez már sci-finek hangzik.
frissítés 13:40 EST 06/17/14: A cikket frissítettük, hogy egyértelművé tegyük, hogy az ESnetet az Energiaügyi Minisztérium működteti.
*frissítés 4:40 PM EST 06/17/14: A cikket frissítettük, hogy elkerüljük az ESnet termelő hálózata és a kísérleti jellegű tesztüzem hálózata közötti keveredést. *