Как новые технологии изменяют Всемирную сеть?

Все больше интернет-пользователей, все больше данных и сервисов — Всемирная паутина расширяется безудержными темпами. Это стало реально благодаря новым технологиям и оптимизированному коду. CHIP расскажет, какие новейшие возможности доступны в Сети уже сегодня.OpenFlow: новая модель Сети от Google. За обмен данными между информационными центрами Google отвечает протокол OpenFlow. Разработанная сообществом Open Source технология способна распределять большие объемы данных более эффективно, нежели традиционное программное обеспечение роутеров и коммутаторов. OpenFlow: новая модель Сети от Google. За обмен данными между информационными центрами Google отвечает протокол OpenFlow. Разработанная сообществом Open Source технология способна распределять большие объемы данных более эффективно, нежели традиционное программное обеспечение роутеров и коммутаторов.

Вероятно, они уже среди нас — люди, которые умеют пользоваться Интернетом, не научившись еще при этом ходить. Для них доступ во Всемирную сеть — нечто само собой разумеющееся, как воздух, и поэтому он, как одна из базовых потребностей человека, должен быть в наличии всегда. Если речь идет об Интернете будущего, то он обязан быть идеальным: безотказным, быстрым, надежным. Это могут гарантировать только современные технологии, которые способны удовлетворить требования постоянно растущей Всемирной паутины. Некоторые из них реализуются уже сейчас, и происходит это постепенно. Например, увеличение количества IP-адресов путем внедрения протокола IPv6 ведется вот уже несколько лет. Развитие другого протокола под названием DNSSEC (Domain Name System Security Extensions), который обеспечивает подлинность веб-адресов, также займет определенное время. Планируется также прокладка нового кабеля по дну морей Северо-Западного прохода — он сократит время ответа серверов, расположенных в Японии, на 60 мс. Интернет будущего не может возникнуть в один момент, а прокладка нового кабеля не является единственным средством, повышающим эффективность доставки постоянно растущего объема данных конечным веб-пользователям. Необходимую оптимизацию обеспечит совокупность новых технологий разработки ПО на всех уровнях, начиная с информационных центров и заканчивая браузерами. Мы представим все новейшие достижения в этой области и расскажем, какие из них будут реализованы уже в следующем году.

Эффективное управление потоком данных

Для обработки и передачи петабайтов данных необходимо разграничить программные и аппаратные средства. Google занимается этим. По данным Международного союза электросвязи в ООН, в 2011 году в Интернет выходила треть населения планеты, пропускная способность Глобальной сети составила в среднем 90 000 Гбит/с, и при этом наблюдалась тенденция роста всех показателей (см. график справа). Вопрос в том, как можно наладить эффективное управление таким потоком данных. Об этом сетевым гигантам Cisco и Juniper поведала компания Google. Здесь нет ничего удивительного, так как обмен данными между информационными центрами Google и интернет-пользователями составляет, согласно проведенным компанией Arbor Networks исследованиям, от 6 до 10% всего мирового трафика. На конференции Open Network Summit, прошедшей в апреле, Google приоткрыла завесу тайны относительно того, как можно организовать трафик между отдельными информационными центрами. Так стало известно, что концерн уже давно распрощался с привычной сетевой архитектурой.

Индекс визуальных сетевых технологий (Visual Networking Index), публикуемый компанией Cisco, предоставляет наиболее точную информацию о мировом интернет-трафике. Он прогнозирует увеличение трафика в два раза в ближайшие три года, и в этом не в последнюю очередь «заслуга» мобильных устройств. Индекс визуальных сетевых технологий (Visual Networking Index), публикуемый компанией Cisco, предоставляет наиболее точную информацию о мировом интернет-трафике. Он прогнозирует увеличение трафика в два раза в ближайшие три года, и в этом не в последнюю очередь «заслуга» мобильных устройств.

Обычно провайдеры пользуются услугами крупных поставщиков сетевых решений, например Cisco, покупая вместе с аппаратными средствами и программное обеспечение, позволяющее расширять возможности сети. Google, напротив, закупает оборудование непосредственно у китайских производителей и соединяет роутеры и коммутаторы посредством SDN — программно-конфигурируемых сетей. Управляются они посредством протокола OpenFlow, который работает независимо от прошивки роутеров и коммутаторов, подключенных к сети. Это дает администратору возможность централизованно регулировать перемещения пакетов данных в сети, избегая возникновения узких мест.

У кого самая быстрая файловая система?

Помимо передачи данных Интернет выполняет и другие задачи. Так, благодаря «облачным» сервисам, Глобальную сеть можно использовать в качестве огромной вычислительной системы или места хранения данных. Например, на «облако» EC2 от Amazon приходится уже 1% всего мирового трафика. Целостность данных при подобных высоких нагрузках могут обеспечить только распределенные файловые системы, в которых управление метаданными (название, размер, дата) и собственно содержимым файлов осуществляется раздельно. Так, файловая система HDFS, которая работает на Facebook и в «облаке» EC2, автоматически создает несколько копий данных, а каждый узел обладает сервером, который занят только обработкой метаданных. Таким образом, появляется возможность одновременной обработки множества операций доступа к петабайтам информации, благодаря чему файловая система HDFS от сообщества Open Source является самой быстрой в мире.

HDFS: Файловая система для петабайтов. При сохранении файла мастер-сервер производит запись его метаданных (название, размер и т. д.) (1) , в то время как содержимое файла записывается на сервере данных (2) . После этого мастер-сервер дает указание (3) выполнить зеркалирование содержимого файла в другом блоке накопителей (4). HDFS: Файловая система для петабайтов. При сохранении файла мастер-сервер производит запись его метаданных (название, размер и т. д.) (1) , в то время как содержимое файла записывается на сервере данных (2) . После этого мастер-сервер дает указание (3) выполнить зеркалирование содержимого файла в другом блоке накопителей (4).