Робота ESnet підтримується зусиллями співробітників Національної лабораторії імені Лоуренса в Берклі.
Коли фінансовий директор Google Патрік Пічетт заявив, що його корпорація надасть американцям домашній інтернет на швидкості 10 гігабіт на секунду, багато хто сприйняв це як наукову фантастику. Адже ця швидкість в тисячу разів швидше, ніж та, з якою люди з'єднуються з інтернетом сьогодні. Але для НАСА і 10 гігабіт в секунду - занадто повільно.
Ми з вами використовуємо для передачі даних загальнодоступний інтернет, але у НАСА для цього існує власна «тіньова» мережа - ESnet, яка здатна передавати дані на швидкості до 91 гігабіт в секунду - найвищої, якої вдавалося досягти в мережах подібного типу.
Зрозуміло, НАСА не підключить кожен будинок до своєї мережі, але використання надшвидкої мережевої технології дає поштовх до подальшого розвитку можливостей, що надаються обчислювальними системами. ESnet, побудована в рамках програми департаменту енергетики США (DOE), вже зарекомендувала себе як потужний інструмент для дослідників, які працюють з масивами даних, отриманими в ході робіт на Великому адронному колайдері і над проектом з секвенування людського геному. Вчені обмінювалися інформацією швидше, ніж якби їм доводилося пересилати поштою жорсткі диски.
«Наше бачення світу полягає в тому, що наукове пізнання не повинно мати географічних перешкод», - говорить Грегорі Белл, керівник проекту ESnet.
Створюючи мережі, швидкі, наскільки тільки це можливо, ESnet і дослідницькі організації, подібні до НАСА, відпрацьовують технології, які в майбутньому стануть доступними і в комерційному інтернеті. ESnet - наше вікно в майбутнє мережевих технологій.
Інші мережі
Перша національна комп'ютерна мережа, ARPAnet, почавши своє існування як проект DARPA, розвинулася в сучасний всесвітній інтернет. Але вона не була єдиною мережею подібного роду. У 1976 році департамент енергетики став замовником Magnetic Fusion Energy Network - мережі, що зв'язала Центр комп'ютерних розробок DOE з іншими науковими лабораторіями. У 1980 році з'явилася ще одна мережа - High Energy Physics Network, що зв'язала між собою американські фізичні лабораторії. Ці дві мережі і стали основою для створення ESnet.
Пристрій мережі змінювався з плином часу. Сигнал передавався і з використанням дротового наземного зв'язку, і за допомогою супутникового зв'язку. Зараз використовується волоконно-оптична лінія передачі, що зв'язала 17 великих дослідницьких центрів DOE і безліч більш дрібних, такі, як наукові лабораторії університетів. У 2010 році почалася співпраця ESnet з консорціумом Internet2, що надає можливість задіяти так зване «темне волокно» - зазвичай невикористані для передачі даних волокна оптичного кабелю, прокладені в якості резерву.
Інтернет - змагання у швидкості
У листопаді, використовуючи ESnet, група розробників передових комп'ютерних мереж НАСА домоглася швидкості передачі даних в 91 гігабіт в секунду між Денвером і Центром космічних польотів Годдарда, який знаходиться в місті Грінбелт, Меріленд. Це найвища швидкість, яка була досягнута при використанні реально діючого обладнання. Карта мережі ESnet.
У теорії, обладнання мережі ESnet розраховане на швидкість передачі даних в 100 гігабіт в секунду, але на практиці швидкість виявляється дещо нижче, так як шлях сигналу не є прямою лінією, а проходить через безліч вузлових точок.
Фахівці НАСА домагалися швидкості передачі даних в 98 гігабіт в секунду між Центром космічних польотів Годдарда і університетом Юти в 2012, а співпраця Alcatel-Lucent і BT зробила можливим досягнення швидкості в 1,4 терабіт в секунду для каналу зв'язку між Лондоном і Іпсвічем, але ці рекордні результати досягалися на прямій лінії зв'язку, в реальних умовах не використовуваної.
В інтернеті і ESnet кожна вузлова точка може стати вузьким місцем, що гальмує роботу мережі в цілому. Кожен елемент мережевого обладнання повинен бути готовий працювати на повній швидкості. Обладнання, надане компанією Brocade, витримало випробування і дозволило домогтися рекордної швидкості.
Експерименти, які визначають майбутнє комп'ютерних мереж
Мережа ESnet є однією з платформ розвитку проекту OSKARS - системи, що дозволяє оператору мережі, кінцевому користувачеві або програмі створювати динамічні віртуальні мережі в режимі реального часу. Це так звані програмно-конфігуровані мережі (SDN), застосування яких підвищує ефективність використання каналів зв'язку.
Досвід ESnet у створенні 100-гігабітних мереж і використанні SDN дало поштовх розвитку телекомунікаційної галузі. Так, компанія XO Communications вже використовує високошвидкісну магістраль, і очікується, що її приклад наслідуватимуть і інші.
І хоча найближчим часом ми не побачимо будинку 10-гігабітне підключення до інтернету, не кажучи про 100-гігабітне, але збільшення потужності магістральних мереж буде означати для домашнього користувача збільшення швидкості передачі відео високої чіткості і завантаження великих файлів.
ESnet не зупиняється на досягнутому. Белл каже, що організація вже працює над створенням 400-гігабітної мережі, а довгострокова мета - мережа зі швидкістю передачі даних терабайт в секунду, що приблизно в сто тисяч разів швидше, ніж сучасні домашні підключення.