Технологии Большинство сетей передачи данных могут быть быстрее, потреблять меньше энергии и быть более безопасными. Но сетевое оборудование, а именно коммутаторы, маршрутизаторы и другие устройства, по сути заблокированы, то есть сети операторов не могут изменить то, как они функционируют. Программное обеспечение, называемое OpenFlow, разработанное в Стэнфордском университете и университете Калифорнии, Беркли, позволяет исследователям перепрограммировать устройства для выполнения новых задач.
Теперь 23 компании, включая таких гигантов в сфере технологий, как Google, Facebook, Cisco и Verizon, создали Открытое сетевое сообщество (Open Networking Foundation - ONF), основным направлением которого является сделать сети открытыми и программируемыми. Сообщество стремится ввести OpenFlow и другие подобные программы в большую часть оборудования, установить стандарты, которые позволят различным устройствам соединяться, а программистам писать программное обеспечение для сетей, будь то компьютеры или смартфоны.
"Я думаю, что это реальная возможность воздвигнуть интернет на новый уровень, где приложения будут подключены непосредственно к сети", - говорит Пол Макнаб (Paul McNab), вице-президент центра обработки данных, коммуникаций и услуг в Cisco.
Компьютерные сети, возможно, не столь осязаемы, как телефоны или компьютеры, но они важны: кабельное телевидение, Wi-Fi, мобильные телефоны, интернет-хостинг, веб-поиск, корпоративная электронная почта, бэнкинг - все они зависят от бесперебойной работы таких сетей.
Приложения, работающие в зависимости от типа программируемых сетей, которые планирует ввести ONF, предусматривают более ровное распространение видеопотока высокого разрешения, обеспечивают более надежную мобильную связь, снижают потребление энергии в центрах обработки данных, и даже удаленно очищают компьютеры от вирусов.
Проблема современных сетей заключается в том, что данные передаются слишком неэффективно, объясняет Ник Мак-Каун (Nick McKeown), профессор электротехники и компьютерных наук в Стэнфорде, участвовавший в разработке OpenFlow. Их "путь" определяется коммутаторами, через которые они проходят, говорит Мак-Каун. "Это немного похоже на то, как работает навигационная система в автомобиле, пытаясь одновременно выяснить, как выглядит карта и в то же самое время найти запрашиваемое направление", - объясняет Мак-Каун.
При помощи программируемой сети, говорит профессор, программное обеспечение может собирать информацию о сети в целом, поэтому данные перемещаются более эффективно.
Профессор электротехники и компьютерных наук в университете Калифорнии, Беркли Скотт Шенкер (Scott Shenker) объясняет, что это результат двух особенностей: во-первых, прошивки OpenFlow (встроенного в аппаратное обеспечение), которая позволяет задействовать переключатели и маршрутизаторы в процессе считывания состояния аппаратного обеспечения и направить трафик; во-вторых, сетевой операционной системы, которая создает карту сети и выбирает наиболее эффективный маршрут.
OpenFlow и сетевая операционная система "обеспечивают согласованное представление сети и проводят это сразу для многих приложений", - говорит Мак-Каун. "Находить новые пути становится обыденным", - отмечает он.
Для некоторых исследовательских проектов OpenFlow нужны только несколько сотен строк кода, чтобы полностью изменить шаблоны трафика данных в сети, при том с впечатляющим результатом. В одном из проектов, говорит Мак-Каун, исследователи снизили энергопотребление центров обработки данных на 60 процентов простым путем перенаправления сетевого трафика и отключения коммутаторов, когда они не используются.
Такое исследование привлекло внимание крупных компаний, что и стало одной из причин, по которым ONF был сформирован. Google заинтересована в ускорении работы сетей, которые соединяют ее центры обработки данных. Эти центры соединяются обычно специфическим образом, но если маршрут не удался, трафик должен быть перенаправлен, говорит Урс Хольцль (Urs Hoelzle), старший вице-президент по операциям в Google. Используя стандартные инструкции в отношении маршрута, этот процесс может занять 20 минут. Имея больше контроля над тем, каким образом передаются данные, Google может перенаправить их в течение нескольких секунд, утверждает Хольцль.
Компания Cisco, производящая оборудование, передающее большинство информации в интернете, видит в ONF способ помощи клиентам в том, что касается предоставления более качественных интернет-услуг. Facebook, например, опирается на аппаратные средства Cisco. Как известно, пользователями услуг компании являются сотни миллионов людей во всем мире. "Вы можете себе представить этот поток данных", - вопрошает Макнаб.
В будущем стандарты ONF позволят людям программировать сети на различные виды производительности, говорит Макнаб. Такого рода функциональность в оборудовании от Cisco может сделать его более привлекательным для интернет-услуг, которые должны быть быстрыми.
Первое, на что рассчитывает ONF - это перенять спецификации OpenFlow, говорит Мак-Каун. Как научно-исследовательский проект, OpenFlow успешно был внедрен в десяток учебных заведений. Но для того, чтобы оно хорошо функционировало в различных компаниях, оно должно быть видоизменено соответствующим образом.
Следующим шагом является создание простого в использовании интерфейса, который позволит людям программировать сети так же, как они настраивают компьютер или смартфон. "Это очень большой шаг для ONF", - говорит Мак-Каун. Это может привести к изменению принятых стандартов и развитию сетевых инноваций. Он говорит, что этот процесс может занять, тем не менее, два года.
В то же время, IT-компании, включая Google, Cisco, и другие испытают открытые сетевые протоколы на их внутренних сетях. В сущности, они будут тестировать совершенно новый вид интернета.
