Internetul din umbră care'este de 100 de ori mai rapid decât Google Fiber

Când directorul financiar al Google, Patrick Pichette, a declarat că gigantul tehnologic ar putea aduce conexiuni de internet de 10 gigabiți pe secundă în casele americanilor, părea science-fiction. Acest lucru este de aproximativ 1.000 de ori mai rapid decât conexiunile casnice de astăzi. Dar pentru NASA, este de-a dreptul lent.

În timp ce noi, ceilalți, trimitem date prin internetul public, agenția spațială folosește o rețea obscură numită ESnet, prescurtare de la Energy Science Network, un set de conducte private care a demonstrat transferuri de date între țări de 91 gigabiți pe secundă – cel mai rapid de acest tip raportat vreodată.

NASA nu va aduce aceste viteze în case, dar folosește această tehnologie de rețea super-rapidă pentru a explora următorul val de aplicații informatice. ESnet, care este administrat de Departamentul de Energie al SUA, este un instrument important pentru cercetătorii care se ocupă de cantități masive de date generate de proiecte precum Large Hadron Collider și Human Genome Project. În loc să trimită hard disk-uri prin poștă, aceștia pot face schimb de date prin intermediul rețelei ultra-rapide. „Viziunea noastră pentru lume este că descoperirea științifică nu ar trebui să fie constrânsă de geografie”, spune directorul ESnet, Gregory Bell.

Vezi mai mult

Făcându-și rețeaua cât se poate de rapidă, ESnet și cercetătorii sunt organizații precum NASA testează pe teren tehnologii de rețea care, în cele din urmă, ar putea ajunge în internetul comercial. Pe scurt, ESnet o fereastră spre ceea ce va arăta în cele din urmă lumea noastră informatică.

The Other Net

Prima rețea națională de cercetare informatică a fost ARPAnet a Departamentului Apărării, care a evoluat în internetul modern. Dar nu a fost ultima rețea de acest fel. În 1976, Departamentul de Energie a sponsorizat crearea Rețelei de energie de fuziune magnetică pentru a conecta ceea ce este astăzi Centrul Național de Cercetare și Calcul Științific pentru Energie cu alte laboratoare de cercetare. Apoi, în 1980, agenția a creat o a doua rețea, denumită High Energy Physics Network, pentru a conecta cercetătorii din domeniul fizicii particulelor din cadrul laboratoarelor naționale. Pe măsură ce rețelele deveneau tot mai importante, șefii agenției și-au dat seama că nu avea sens să mențină mai multe rețele și au fuzionat cele două într-o singură rețea: ESnet.

Natura rețelei se schimbă odată cu vremurile. La început, aceasta funcționa pe linii terestre și legături prin satelit. Astăzi folosește linii de fibră optică, acoperind cele 17 laboratoare naționale ale DOE și multe alte locații, cum ar fi laboratoarele de cercetare ale universităților. Din 2010, ESnet și Internet2 – o rețea internațională non-profit construită în 1995 pentru cercetători după ce internetul a fost comercializat – au închiriat „fibra neagră”, capacitatea de rețea în exces acumulată de furnizorii comerciali de internet în timpul bulei internetului de la sfârșitul anilor 1990.

O cale rapidă de internet

În noiembrie, folosind această rețea, echipa High End Computer Networking a NASA a realizat transferul de 91 gigabiți între Denver și NASA Goddard Space Flight Center din Greenbelt, Maryland. A fost cel mai rapid transfer de date de la un capăt la altul realizat vreodată în condiții „reale”.

ESnet este de mult timp capabilă de transferuri de 100 de gigabiți, cel puțin în teorie. Companiile de echipamente de rețea oferă switch-uri de 100 gigabit încă din 2010. Dar, în practică, transferurile pe distanțe lungi au fost mult mai lente. Acest lucru se datorează faptului că datele nu călătoresc prin internet în linie dreaptă. Este mai puțin ca o super autostradă și mai mult ca un sistem de autostrăzi interstatale. Dacă ați dori să conduceți de la San Francisco la New York, ați trece prin mai multe orașe de-a lungul drumului, pe măsură ce vă transferați între diferite porțiuni de autostradă. De asemenea, pentru a trimite un fișier de la San Francisco la New York pe internet – sau prin ESnet – datele vor trece prin echipamente hardware găzduite în orașe din întreaga țară.

NASA a făcut un transfer de 98 de gigabiți între Goddard și Universitatea din Utah prin ESnet în 2012. Iar Alcatel-Lucent și BT au doborât acest record la începutul acestui an cu o conexiune de 1,4 terabiți între Londra și Ipswich. Dar, în ambele cazuri, cele două locații au avut o conexiune directă, lucru pe care îl vedeți rareori în conexiunile din lumea reală.

Pe internet și ESnet, fiecare oprire pe parcurs creează potențialul unui gât de îmbulzeală, iar fiecare echipament trebuie să fie pregătit să gestioneze viteze complete de 100 de gigabiți. În noiembrie, echipa a reușit în cele din urmă să funcționeze. „Această demonstrație a fost despre utilizarea tehnologiei comerciale, de serie, și despre capacitatea de a susține transferul unei rețele mari de date”, spune Tony Celeste, director de vânzări la Brocade, compania care a fabricat echipamentul folosit în testul care a bătut recordul.

Experimente pentru viitor

Între timp, rețeaua avansează stadiul actual al tehnologiei în alte moduri. Cercetătorii au folosit-o pentru a explora circuitele de rețea virtuale numite „OSCARS”, care pot fi folosite pentru a crea rețele complexe fără modificări hardware complexe. Și lucrează la ceea ce se numește „DMZ-uri” de rețea, care pot atinge viteze neobișnuit de rapide prin gestionarea securității fără firewall-urile tradiționale de rețea.

Aceste soluții sunt concepute special pentru rețele în care are loc un număr mic de transferuri foarte mari – spre deosebire de internetul comercial, unde au loc o mulțime de transferuri mici. Dar există încă multe de învățat de la ESnet pentru companiile comerciale de internet. Compania de telecomunicații XO Communications are deja un backbone de 100 de gigabiți și ne putem aștepta ca mai multe companii să le urmeze exemplul.

Deși nu vom vedea conexiuni de 10 gigabiți – ca să nu mai vorbim de conexiuni de 100 de gigabiți – la domiciliu prea curând, backbones de internet cu o capacitate mai mare vor însemna mai puțină congestie pe măsură ce tot mai mulți oameni vor transmite video de înaltă definiție și vor descărca fișiere tot mai mari. Și ESnet nu se oprește aici. Bell spune că organizația lucrează deja la o rețea de 400 de gigabiți, iar obiectivul pe termen lung este o rețea de un terabyte pe secundă, care este de aproximativ 100.000 de ori mai rapidă decât conexiunile casnice actuale. Asta da, sună a SF.

Update 13:40 EST 06/17/14: Această știre a fost actualizată pentru a clarifica faptul că ESnet este condusă de Departamentul de Energie.

*Update 4:40 PM EST 06/17/14: Această știre a fost actualizată pentru a evita confuzia între rețeaua de producție a ESnet și rețeaua sa mai experimentală de testare. *