Паутина завтрашнего дня

Антон Карпов

Спецвыпуск: Хакер, номер #055, стр. 055-040-2

И опорный бэкбон был построен. Abilene (такое название сеть получила в честь знаменитой железной дороги в Канзасе) была введена в строй в 1999 году. Первоначально пропускная способность составляла 2,5 Гбит/с, но уже в 2003 году бэкбон "проапгрейдили" до 10-ти Гбит/с. В текущих планах разработчиков сети – 100 Гбит каждому узлу к концу 2006 года.

Многие считают, что единственное отличие Internet2 от обычного интернета - это огромные пропускные каналы. Но это не так. Для обеспечения комфортной работы видеоконференций и других коллективных служб в Internet2 используется еще и мультикастинг. В отличие от unicast-вещания, в котором обмен данными происходит по схеме "точка-точка", multicasting позволяет одному узлу отправлять пакеты на целую группу компьютеров. Таким образом обеспечивается существенная экономия пропускной способности канала. При этом мультикастинг контролируется на узловых точках. Для этого используются такие протоколы, как Internet Group Message Protocol (IGMP), Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP), алгоритмы маршрутизации Reverse Path Broadcasting/Multicasting (RPB/RPM).

Другая проблема современного интернета - приоретизация трафика. Например, в случае скачивания файла по ftp задержки пакетов не критичны: все равно придется дожидаться конца загрузки, но в случае передачи мультимедиатрафика, такого как аудио или видео в реальном времени, потеря или задержки пакетов заметно сказываются на работе (видео дергается, звук пропадает). Для решения этой проблемы была придумана технология "качества обслуживания", или Quality of Service (QoS). Шлюз, выполняющий данный сервис, анализирует пакеты и расставляет приориеты обслуживания в зависимости от их типа. Так, в приведенном выше примере, если на машину попадают несколько пакетов, то приоритет на первоочередную обработку и передачу получает пакет мультимедиатрафика. QoS - сложная технология с сотней различных алгоритмов приоритезации, и в интернете ее использование не носит массового характера. Internet2 же использует QoS повсеместно, так как изначально рассчитан на требовательный к задержкам трафик.

IPv6, великий и ужасный

Наконец, все вышеописанное было бы бессмысленно и бесполезно, если бы не использовалось в рамках IP-протокола шестой версии - IPv6. В отличие от IPv4, предоставляющего всего 32 бита на IP-адрес, IPv6 использует 128 бит для уникальной идентификации машины в сети. Это дает не только возможность подключить к интернету все, что угодно (от кофемолки до велосипеда), присвоив каждому уникальный IP-адрес, но и избавиться от такого наследия IPv4, как CIDR и NAT, перейдя на полноценное end-to-end взаимодействие хостов. Достаточно вспомнить, какая огромная масса современных протоколов имеет проблемы с работой через NAT, создавая головную боль разработчикам. IPv6 изначально поддерживает расширение IPSec, избавляя от необходимости жертвовать скоростью ради безопасности. Кроме того, для IPv4, в принципе, есть протокол динамической настройки хоста (DHCP), но он опционален. IPv6 же использует обязательную автоконфигурацию. Если сейчас нет большой разницы между роутером и хостом (и тот, и другой можно настроить вручную), то IPv6 четко отделяет мух от котлет: роутеры настраиваются вручную для подсети, хосты которой затем автоматически конфигурируются на уровне протокола.