Темная сторона интернета — в 100 раз быстрее Google Fiber

Когда главный финансовый директор Google Патрик Пичетте заявил, что IT-гигант подключит американские дома к интернету со скоростью 10 гигабит в секунду, это звучало почти как научная фантастика. Это примерно в 1000 раз быстрее, чем привычное нам стандартное домашнее подключение. Но для NASA — это как интернет через телефонные модемы в 90-х.

Пока мы все обмениваемся инфомацией в открытом интернете, космическое агентство использует закрытую сеть ESnet (Energy Science Network), сеть приватных линий, которые передают данные по всей стране со скоростью 91 гигабит в секунду — быстрее пока ничего нет.

Такие линии NASA, конечно, не собирается проводить к домам рядовых американцев. Супербыстрая сеть используется для исследования новой волны вычислительных приложений. ESnet, которую обеспечивает Министерство энергетики США, является важным инструментом для исследователей, имеющих дело с огромными массивами информации, генерируемой проектами вроде Большого адронного коллайдера или Проекта генома человека. Вместо того, чтобы без конца посылать по почте жесткие диски, они могут передавать данные через ультрабыструю сеть. 

Конечно, в процессе работы над самой быстрой в мире сетью, ESnet и исследовательские организации вроде NASA тестировали сетевые технологии, которые в конце концов могут найти путь к коммерческому интернету, а посему ESnet — окно в мир нового компьютерного мира.

Другой интернет

Первая национальная сеть компьютерных исследований принадлежала Министерству обороны — ARPAnet, которая в итоге эволюционировала в современный интернет. Но это была не последняя сеть такого типа. В 1976 году Министерство энергетики проспонсировало создание Magnetic Fusion Energy Network для соединения Национального энергетического научно-исследовательского вычислительного центра с другими лабораториями. Затем, в 1980 году, агентство создало вторую сеть под названием High Energy Physics Network, призванную соединять исследователей в области физики частиц в национальных лабораториях. Нетворкинг становился все более значимым и шефы агетнства поняли, что не стоит поддерживать многочисленные сети, а проще объединить их в одну: ESnet.

Природа сети со временем менялась. В ранние годы она держалась на наземных линиях и спутниковой связи. Теперь для этого используются волоконно-оптические линии, охватывающие 17 национальных лабораторий Министерства энергетики и многие другие учреждения, вроде университетских научных лабораторий. С 2010 года ESnet и Internet2 (некоммерческая международная сеть, созданная в 1995 году для исследователей после того, как интернет был коммерциализирован), арендовали «темную материю», то есть избыток пропускной способности коммерческих интернет-провайдеров во времена пузыря доткомов конца 1990-х годов.

Быстрая интернет-линия

В ноябре с помощью своей сети High End Computer Networking команда NASA достигла 91-гигабитного трансфера между Денвером и Центром космических полетов Годдарда в Гринбелье, штат Мэриленд. Это был самый быстрый обмен данными, когда либо произведенный в «реальных условиях».

ESnet в теории давно была способна на 100-гигабитные трансферы. Компании сетевого оборудования предлагали подобные коммутаторы с 2010 года. Но на практике трансферы на большие расстояния оказывались гораздо медленнее. Это происходило потому, что информация в интернете не путешествует по прямой линии. Меньше всего это похоже на шоссе, скорее, на систему автострад между штатами. Например, если вы хотите доехать из Сан-Франциско до Нью-Йорка, вы не будете все время ехать прямо, вам придется проехать мимо множества городов. Точно также и файл, отправленный из Сан-Франциско в Нью-Йорк через интернет — или через ESnet — будет проходить через аппаратные по всей стране.

Карта хабов ESnet. © ESnet

Еще в 2012 году NASA удалось установить 98-гигабитный трансфер между Центром Годдарда и Университетом Юты с помощью ESnet, а Alcatel-Lucent с BT разгромили этот рекорд в этом году, установив связь между Лондоном и Ипсвичем скоростью в 1,4 терабит. Однако в обоих случаях это была прямая связь, что в мире реальной коммуникации вещь очень и очень редкая.

В интернете (или «темном интернете» ESnet), каждая «остановка» потенциально создает пробку, и каждый кусочек, задействованный в передаче данных должен выдерживать полные 100 гигабит скорости. В ноябре, команде наконец-то удалось достичь высокой скорость в рабочих условиях, то есть при непрямой передаче данных.

Эксперименты на будущее

В то же время сеть развивает состояние индустрии и в других отношениях.  Исследователи сейчас экспериментируют с виртуальными сетевыми схемами OSCARS, которые можно использовать для создания усложненных сетей без сложных аппаратных изменений. Кипит работа над созданием сети DMZs, которая может достигать необычайно высоких скоростей путем обеспечения безопасности без использования традиционных файерволов. 

Эти решения специально разработаны для сетей, в которых преобладает небольшое количество трансферов огромных объемов данных в противовес обычному интернету, где число передач значительно выше, но их объем в разы меньше. И все же коммерческому интернету есть чему поучиться у ESnet. Телекоммуникационная компания XO Communications уже обладает 100-гигабитным соединением, и вполне можно ожидать, что остальные игроки также подтянутся.

И хотя мы не увидим подключений со скоростью в 10 гигабит — не говоря уже о 100 — в домах в ближайшем времени, интернет-магистрали с большой проводимостью будут означать гораздо меньшие траты, больше потокового видео высокой четкости и гигабайты гигабайтов файлов, которыми будут обмениваться пользователи. И ESnet на этом не остановится. По словам Белла, директора сети, организация уже работает над 400-гигабитной сетью, а долгосрочной целью является терабит в секунду, что примерно в 100000 тысяч раз быстрее сегодняшних домашних подключений. Теперь это звучит как научная фантастика, а не какие-то 10 гигабит.

Оригинал материала WIRED

Image via Shutterstock