Aktualności
2010-03-16
Cross-Border
Światłowodem przez granicę.
Starożytni mawiali, że wszystkie drogi prowadzą do Rzymu. Także dziś jest w tym sporo prawdy, gdyż od samego początku budowy dróg, ich celem było łączenie dwóch miast ze sobą; wkońcu żadne ludzkie skupisko nie jest samotną wyspą. W erze komunikacji cyfrowej to właśnie scalanie dróg sieciowych zbudowało potęgę wielkiej sieci, jaką stał się globalny Internet.

Inicjatywy zmierzające do spinania ze sobą sieci szkieletowych dwóch różnych operatorów nie są czymś zgoła nowym. Wymiana ruchu, tranzyt danych to powszechne praktyki komunikacji elektronicznej. Jednakże stworzenie jednolitej, mogącej służyć określonej grupie społecznej sieci naukowo-badawczej, która przełamuje bariery granic państw, to całkiem nowe spojrzenie. Cross-Border-Fibre, bo onim mowa, to bezpośrednie łącza między europejskimi sieciami NREN. Idea wykorzystywania takich właśnie bezpo-średnich połączeń światłowodowych była już prezentowana przez polskich specjalistów z POL-34 na konferencji ISThmus w 2000 roku ("Concept of the  Academic and Research European Multi-colour Network", Jarosław Nabrzyski, Stanisław Starzak, Maciej Stroiński, Jan Węglarz). Transgraniczny styk w Słubicach/Franfurcie nad Odrą, uruchomiony wkońcu 2006 roku z bliźniaczą, niemiecką siecią naukowo-akademicką X-WiN, obsługiwaną przez Deutsches Forschungsnetz (DFN), zapoczątkował nowy rodział w historii sieci PIONIER. Spięte paneuropejską siecią badawczą GÉANT2, posiadające własne łącza zagraniczne i peeringi krajowe szerokopasmowe sieci, uzyskały bezpośredni dostęp do swoich zasobów. Pierwszymi odbiorcami tego połączenia stali się fizycy, którzy dzięki zwiększonym przepustowościom prowadzą eksperymenty badawcze pomiędzy centrami w Genewie, Karlsruhe,  Krakowie i Warszawie, w ramach Euro- pejskiego Centrum Badań Jądrowych (CERN).

Jaką nową jakość otrzymują zatem naukowcy europejscy? Skoro sieci te połączone są ze sobą w ramach ogólnoeuropejskich projektów, jak choćby GÉANT/GÉANT, skoro wszystkie posiadają dostęp do operatorów zagra- nicznych, to inicjatywy w rodzaju Cross Border na pierwszy rzut oka wydają się bezzasadne. Oczywiście, to  mylne wrażenie. Wiele projektów badawczych, zwłaszcza tych, które wymagają sieci o dużym paśmie, a co za tym idzie - jak najszybszego i gwarantowanego dostarczenia danych - może być realizowanych jedynie za pomocą dedykowanych połączeń o niezawodnych parametrach. Sedno nie tkwi wistnieniu styków pomiędzy dwoma punktami, a w ich przepustowości. Muszą one bowiem umożliwiać przesłanie dużych partii informacji pomiędzy światowymi centrami naukowymi i dzięki temu stworzyć warunki do pozyskiwania danych do analiz badawczych niemalże wczasie rzeczywistym. Wymuszają więc jednocześnie wybór możliwie najkrótszej drogi transmisji.

Przykładem, doskonale ilustrującym takie potrzeby, jest radioastronomia, wymagająca przetwarzania olbrzymich ilości danych, zbieranych przez rozpro- szone po całym świecie wyspecjalizowane anteny. Informacje te, wysyłane są do centrów obliczeniowych, gdzie są korelowane; daje to zdecydowanie lepsze rezultaty niż możliwości pojedynczego instru- mentu badawczego. Tylko superszybkie sieci otwierają drogę do dostarczania danych w maksymalnie krótkim czasie, co umożliwia traktowanie rozproszonej infrastruktury jako jednolitej, mającej prawie średnicę ziemskiego globu, anteny. Możliwość dzielenia się na bieżąco wynikami obserwacji zyskuje w tym momencie nie tylko wymiar "pro publico bono" globalnej nauki, ale i oczywistego zwiększenia precyzji i ilości wyników, niemożliwych do osiągnięcia przez jedno- stkową, choćby najlepszą, aparaturę, czy centra badawcze. Wykrywanie nowych zjawisk astronomicznych przeżywa teraz, dzięki nowoczesnym sieciom, spory skok jakościowy.

Drugą, bardzo ważną korzyścią połączeń cross-border, są większe możliwości tworzenia regionalnych sieci szerokopasmowych. Międzygraniczna, polsko-niemiecka infostrada oznacza bowiem zupełnie nową jakość dla Euroregionu Pro Europa Viadrina oraz najbliższych ośrodków akademickich. Łącze to umożliwia lepszy niż do tej pory rozwój projektów mających na celu rozwiązywanie problemów, przekraczających granice obu państw, jak np. zarządzanie kryzysowe, symulacje powo- dziowe i pogodowe, telemedycyna, czy badania zjawiska migracji ludności.
Polsko-niemiecka inicjatywa ma oczywiście swój dalszy ciąg. Oddano kolejne bezpośrednie styki - najpierw do czeskiego  CESNETU w Cieszynie, a w marcu 2008 roku - do słowackiej Ziliny, łącząc sieć PIONIER (z węzła sieci w poliskim Zwardoniu) z SANETem. Nowe łącze uruchomiono na dwóch kanałach 10 Gb/s DWDM, przy czym ich liczba może być w razie potrzeby łatwo rozszerzona o kolejne włókna transmisyjne. Także       i w tym przypadku, głównym celem tego przedsięwzięcia jest poprawa wzajemnej współpracy naukowej, zwłaszcza w badaniach wymagających sieci nowych generacji. Nowy styk jest wykorzystywany zarówno winfrastrukturze optycznych sieci krajowych, zapewniających standardowy ruch internetowy, jak i w połączeniach typu "punkt-punkt" używanych dla tworzenia wirtualnych sieci, spiętych gigabitowymi łączami, awykorzystywanych w projektach przetwarzania rozproszonego, gdzie maszyny o teraflopowej mocy symulują procesy geologiczne izmiany środowiska naturalnego.

Technologie gridowe, nad którymi prowadzone są badania na całym świecie, także w środowisku polskiej nauki,  zmierzają do jeszcze większego zapotrzebowania na szybkie połączenia między sie- ciami. Powszechna wirtualizacja zasobów, która właśnie w gridach ma swój  rozkwit, powoduje ukrywanie infrastruktury sieciowej pod warstwą natychmiastowego dostępu do mocy obliczeniowej, przestrzeni dyskowej, czy specjalizowanych urządzeń, pomimo ich globalnego rozproszenia. A ponieważ gridy - jako systemy usług sieciowych, łączące rozproszone zasoby sieciowe - już teraz stają się podstawą do badań nad systemami eksperckimi dla kolejnych dziedzin nauki, jak meteorologia, geologia, czy medycyna, właśnie rozwój szybkich sieci, a co za tym idzie, także ich transgraniczne spinanie ze sobą, staje się przesądzone.

Jaka będzie więc przyszłość Cross-Border? Wyniki prac badawczych zmierzających do pobudzenia rozwoju sieci szero- kopasmowych w krajach nadbałtyckich isąsiadujących z Polską, choćby takich, jak koordynowana przez PCSS Porta Optica, zdają się rysować dalszy plan działań naprawdę optymistycznie. Nowe kraje dołączające do tej europejskiej struktury naukowej, właśnie poprzez bezpośrednie styki, uzyskają lepszy jakościowo dostęp do sieci, a globalna nauka - do wyników prac badawczych nowych partnerów.

Bardzo dobre warunki ekonomiczne obsługi transgranicznych połączeń między własnymi sieciami operatorów, brak dodatkowych instytucji pośredniczących, a tym samym zarządzających przepływem danych, wpływa na atrakcyjność takich inicjatyw. Transmisja danych pomiędzy niebezpośrednio leżącymi krajami, np. Polską i Francją, może mieć miejsce także za pośrednictwem łącz cross-border i sieci niemieckiej. Obecnie, większość spośród 30 europejskich narodowych sieci naukowo-edukacyjnych, pomimo łącz do   europejskiej infrastruktury sieciowej GÉANT2, rozpo- częło własne inicjatywy cross-border pomiędzy sąsiadującymi krajami. Kolejne planowane styki, jak i już działające połączenia, stają się bazą do budowania sieci nowej generacji, GÉANT3.

Europa zlikwidowała graniczne szlabany, przejazd przez międzypaństwowe mosty jest niezauważalny, naturalny. Tą samą drogą postępuje europejska infrastruktura sieciowa - naturalnie łącząc ze sobą światłowody przez granice państw. Apropos "drogi" - może te transmisyjne nie wszystkie "starożytnie" wiodą do Rzymu, ale dzięki przedsięwzięciom takim jak cross-border - na pewno do Rzymu także prowadzą. I to zdecydowanie szybciej.

Damian Niemir, PCSS