Сетевые технологии: тенденции и перспективы развития. Локальные сети будущего и будущее локальных сетей
(Центр Прикладных Исследований Компьютерных Сетей)
ЦПИКС - исследовательский проект по созданию технологий и продуктов для компьютерных сетей нового поколения в России. Мы развиваем и внедряем новейшие и перспективные технологии в области компьютерных сетей и интернета, демонстрируем и проверяем эффективность этих технологий на задачах промышленности и бизнеса. Резидент ИТ-кластера инновационного Фонда «Сколково».
Тенденции развития компьютерных сетей и Интернета
Материал подготовлен специально для журнала Skolkovo Review
Сегодня невозможно представить нашу жизнь без Интернета и информационных технологий. Они прочно вошли в нашу жизнь, значительно упростив ее. С развитием информационных технологий нам становятся доступны новые инструменты, которые делают привычные нам процессы быстрее, удобнее, и дешевле. Однако, те изменения, которые мы сейчас видим – это только верхушка айсберга. Сетевые технологии находятся лишь в начале пути своего роста и по-настоящему большие инновации ждут нас впереди. Итак, какую эволюцию на ближайшие десятилетия можно прогнозировать уже сегодня, видя, в каком направлении идет развитие компьютерных сетей и Интернета?
1. Будет расти охват аудитории, Интернет появится в самых отдаленных местах планеты.
К концу 2012 г. число пользователей Интернет по всему миру достигло 2,4 миллиард пользователей по всему миру. К 2020 г. по прогнозам Национального Научного Фонда США число пользователей Интернет возрастет до 5 млрд. Интернет станет более распределен географически. Самый большой прирост пользователей в ближайшие 10 лет будет происходить за счет жителей развивающихся стран в Африке (сейчас используют не более 7 %), Азии (около 19%) и Среднего Востока (Middle East) (около 28 %). Для сравнение в настоящее время более 72 % жителей Северной Америки используют Интернет. Этот тренд означает, что Интернет к 2020 году не только достигнет отдаленных мест по всему миру, но и будет поддерживать гораздо больше языков и не только привычную нам кодировочную систему ASCII . Российских пользователей Интернет, по данным Минкомсвязи РФ, на начало 2012 года было 70 млн. чел. По этому показателю Россия вышла на первое место в Европе и на шестое место в мире. Согласно результатам исследования агентства РБК.research , уровень проникновения Интернета в России в 2018 году превысит отметку в 80%.
2. В информационных технологиях начинается эпоха программного обеспечения.
Сейчас мы переживаем этап интеллектуализации «железа», когда программное обеспечение становится важнее самого оборудования. Индустрия ПО будет расти большими темпами: в 2010г. ежегодный темп роста софта был не менее 6%, 2015 г. объемы рынка достигнут $365 млрд, четверть из которых приходится на рынок бизнес-приложений. Рынок «железа» будет сокращаться : объем рынка в 2013 г. составил $608 млрд, темп роста с 2008 по 2013 отрицательный -0,7%. До 2018 г. прогнозируется рост на 2,1 % преимущественно за счет роста рынка ПК (он будет расти на 7,5%) и периферийных устройств (принтеры, сканеры и т.д.). ХХI век – это век беспроводных технологий. Только за 2009 г. число абонентов мобильной широкополосной связи (3G, WiMAX и другие технологии высокоскоростной передачи данных) увеличилось на 85 %. К 2014 г. прогнозируют, что 2,5 млрд людей по всему миру будут использовать мобильный широкополосный доступ.
3. Увеличивается скорость передачи данных и пропускная способность.
На сегодняшний день скорость передачи данных в хороших компьютерах - 40 Гбит/сек. Для примера, 4 тома романа «Война и Мир» Л.Толстого - это порядка 40 Мбит, т.е. в 1000 раз меньше! Передать эти 4 тома можно менее, чем за 1 микросекунду. Но, в ближайшем будущем можно будет передавать данные со скоростью света. Уже сегодня есть технология WiGik, которая позволяет на расстоянии нескольких километров передавать информацию со скорость 7 ГБит /сек. методом кодирования информации на физическом уровне. Так же и с пропускной способностью. Согласно данным компании Cisco, сегодня одновременно в Skype работает свыше 35 млн. пользователей, в Facebook - свыше 200 млн, каждую минуту на YouTube загружают 72 часа видео. Эксперты прогнозируют, что к 2015 г. количество устройств в сети будет в два раза выше, чем население планеты. К 2014 году около 80% этого трафика будет составлять видео трафик. Изображения и видео файлы, обмен которыми постоянно происходит во «всемирной паутине», требуют более высокой пропускной способности. И технологии будут развиваться в этом направлении. Пользователи будут общаться, и обмениваться информацией посредством видео и голоса в режиме реального времени. Все больше и больше появляется сетевых приложений, требующих взаимодействия в рольном времени.
4. Семантический WEB.
Мы правомерно движемся в сторону «семантического интернета», в котором информации придается точно определенный смысл, что позволяет компьютерам «понимать» и обрабатывать ее на семантическом уровне. Сегодня компьютеры работают на синтаксическом уровне, на уровне знаков, они считывают и обрабатывают информацию по внешним признакам. Термин «семантическая паутина» был впервые введён сэром Тимом Бернерсом-Ли (один из изобретателей Всемирной паутины) в журнале «Scientific American ». Семантический WEB позволит находить информацию по поиску: «Найти информацию о животных, использующих звуковую локацию, но не являющихся ни летучей мышью ни дельфином», например.
5. Новые объекты передачи.
Благодаря развитию новых технологий можно будет передавать через компьютерные сети то, что раньше казалось невозможным. Например – запах. Машина анализирует молекулярный состав воздуха в одной точке и передает эти данные по сети. В другой точке сети этот молекулярный состав, т.е. запах синтезируется. Прототип подобного устройства уже выпустила американская компания Mint Foundry, называется она Olly, пока не поступила в свободную продажу. Однако, скоро мы сможем увидеть воплощение этих возможностей в повседневной жизни.
6. Интернет станет сетью вещей, а не только компьютеров.
Сегодня в сети Интернет насчитывается уже свыще 700 миллионов компьютеров (по данным CIA World Factbook 2012). Каждый год у пользователя увеличивается число устройств, который выходят в сеть: компьютеры, телефоны, планшеты и т.д. Уже сегодня кол-во IP-адресов превышает количество населения Земли (IP-адреса нужны для работы бытовых приборов). С новой архитектурой компьютерных сетей наступит эра «интернета-вещей». Вещи и предметы будут взаимодействовать через сети, это откроет большие возможности для всех сфер жизнедеятельности человека. Одна из ближайших разработок – это «умная пыль» - датчики, разбросанные на большой территории, собирающие информацию. Национальный Научный Фонд США прогнозирует, что около миллиардов датчиков на зданиях, мостах, дорогах будут подключены к Интернет для таких целей, как мониторинг использования электричества, для обеспечения безопасности и т.д. В целом ожидается, что к 2020 г. количество интернет-подключенных датчиков будет на порядок больше, чем количество пользователей. В продолжение данной мысли можно привести размышления Винтона Грэя Сёрфа (американский ученый-математик, считается одним из изобретателей протокола TCP/IP, вице-президент компании Google): «Предположим, что все продукты, которые вы кладете в холодильник, снабжены специальным штрих-кодом или микрочипом так, чтобы холодильник фиксировал все, что вы поместили в него. В таком случае, находясь в университете или на работе, вы можете просматривать эту информацию со своего телефона, смотреть разные варианты рецептов, а холодильник предложил бы вам, что стоит сегодня приготовить. Если расширить эту идею, то получится приблизительно следующая картина. Вы идете в магазин, и пока вы там находитесь, у вас звонит мобильный телефон - это звонит вам холодильник, который советует, что именно стоит купить». «Умный интернет» превратит социальные сети (в том виде, что мы имеем сегодня) в социальные медиа-системы. В помещениях будут установлены камеры и различные датчики. Через собственный аккаунт можно будет кормить питомцев и запускать стиральную машину, например.
7. Роботизация общества.
Уже сегодня мы знаем примеры беспилотных летающих аппаратов, пылесосов-автоматов, в Японии «работают» роботы-полицейские - все эти технологии выполняют свои функции без вмешательства человека. И с каждым годом проникновение таких машин будет только увеличиваться. Одна из нерешаемых задач в вычислительных технологиях - это проблема воссоздания компьютером мышления. Однако, можно соединить человеческий мозг с кибернетической, компьютерной системой. Вспомним фильм «Робокоп». Уже сегодня есть подобные эксперименты, когда протез ноги или руки человека присоединяют к спинному мозгу. Вспомним пример южноафриканского бегуна Оскара Писториуса, с детства лишенного обеих ног, но на соревнованиях обгоняющего абсолютно здоровых конкурентов, благодаря карбоновым протезам. По оценкам экспертов, первый такой «сверх человек», киберорганизм
появится еще до 2030 года. Он будет физически совершенный, устойчивый к болезням, радиации и экстремальным температурам.
И при этом у него будет мозг человека.
8. Новый статус человека в Интернете.
Интернет меняет быт человека. «Всемирная паутина» становится не только площадкой для получения информации и общения, но и инструментом реализации бытовых нужд: таких как совершение покупок, оплата коммунальных услуг и др. Интернет изменил отношение человека с государством. Личное общение, персональное обращения в специальные службы будет минимизировано. Подать документы в ВУЗ, вызвать скорую, написать заявление в полицию, оформить паспорт – все это уже сегодня возможно сделать электронно. Государство и дальше будет вынуждено генерировать услуги через сеть Интернет. Уже сегодня электронный документооборот по всей стране – важнейший приоритет Министерства связи и массовых коммуникаций РФ. Нужно говорить и о новом статусе человека в мире интернет-технологий. Доступ в сеть станет гражданским правом каждого человека, будет свято охраняться и контролироваться законом наряду с прочими гражданскими свободами. Это недалекое будущее. Так, меняется понятие демократии в обществе. Для волеизлияния граждан больше не нужны специальные площадки, трибуны, СМИ. В связи с этим станет и минимум анонимности. Роскоши менять пароли и заводить аккаунты под несуществующими именами, оставлять едкие комментарии под шапкой-невидимкой – скорее всего не станет. Логин/пароль для входа в сеть могут стать средством идентификации личности, а к нему будут привязаны его реальные паспортные данные. Причем, скорее всего это будет не насаждение «сверху», как попытка цензуры и контроля. А желание самого общества, потребность «снизу». Т.к. чем больше жизнь в интернете будет реальной, тем больше прозрачности захочется его пользователям. Репутация человека в жизни будет определять его репутацию и в глобальной сети, придуманных биографий не будет. Определив данные человека, сеть сама будет создавать фильтры и пропуски к доступу информацией по возрастным ограничениям, к приватной информации, к различным сервисам в соответствии с платёжеспособностью и даже социальной благонадёжностью.
9. Изменения рынка труда и сферы образования.
Активное проникновение сетевых технологий и интернета приведут к изменениям на рынке труда и в сфере образования. Интернет уже превратился в глобальный и ключевой инструмент коммуникации, он все динамичнее превращается из площадки развлечений в площадку труда. Социальные сети, электронная почта, Skype, информационные ресурсы, корпоративные сайты и встроенные в компьютер программы привязывают людей не столько к конкретному офису, сколько к самому компьютеру. А тут уже не важно, откуда ты им пользуешься: с работы, из дома, с кафе или с побережья Индийского океана. Сотрудников, выполняющих свою работу дистанционно, будет все больше. И все больше будет офисов в «кармане», т.е. виртуальных предприятий, которые существуют только в Интернете. Людей, получающих образование дистанционно через новые форматы, предоставляемые сетью Интернет – тоже. Для примера, сегодня в Стэндфордском университете лекцию двух профессоров слушают одновременно 25 000 человек!
10. Интернет станет более «зеленым».
Сетевые технологии потребляют слишком много энергии, объем его растет, и эксперты сходятся во мнении, что будущая архитектура компьютерных сетей должна быть более энергоэффективной. По данным Национальной лаборатории Лоренса Университета Беркли количество энергии, потребляемой глобальной сетью, в период с 2000 по 2006 год удвоилось(!). Интернет занимает 2% мирового потребления электроэнергии, что эквивалентно мощности работы 30ти атомных электростанций – 30 млрд. Вт. Тенденция к «озеленению» или «экологизации» сети Интернет будет ускоряться по мере роста цен на энергоносители.
11. Кибероружие и кибервойны.
У развития интернет-технологий и возможностей компьютерных сетей есть и другая сторона медали. Начиная от киберпреступлений, связанных с увеличением в интернете электронной коммерции, до кибервойн. Киберпространство уже официально признано пятым «полем боя» (таким же как суша, море, воздушное пространство и космос). Военно-морские силы США в 2010 году даже создали кибервойска CYBERFOR, которые находятся в непосредственном подчинении у командования ВМС США. Сегодня под вирусные атаки хакеров попадают не только ПК рядовых пользователей, но и промышленные системы, управляющие автоматизированными производственными процессами. Вредоносный червь может быть использован в качестве шпионажа, а так же диверсий электростанций, аэропортов и других жизнеобеспечивающих предприятий. Так, в 2010 году компьютерный червь Stuxnet поразил ядерные объекты Ирана, отбросив атомную программу этой страны на два года назад. Применение вредоносной программы оказалось по эффективности сравнимо с полноценной военной операцией, но при отсутствии жертв среди людей. Уникальность этой программы заключалась в том, что впервые в истории кибератак вирус физически разрушил инфраструктуру. Совсем недавно, 27 марта этого года произошла крупнейшая хакерская атака в истории, которая даже снизила скорость передачи данных во всем Интернете. Мишенью атаки стала европейская компания Spamhaus, занимающаяся противодействием рассылке спама. Мощность DDoS-атак составила 300 Гбит/сек, при том, что мощности в 50 Гбит/сек хватает для того, чтобы вывести из строя инфраструктуру крупной финансовой организации. Проблема национальной безопасности – один из важнейших вопросов, стоящих на повестке дня в развитых странах. Нынешняя архитектура компьютерных сетей такую безопасность обеспечить не может. Поэтому, индустрия антивирусов/web-защиты и разработки новых технологий по обеспечению безопасности будет расти с каждым годом
12. Выход интернета и сетевых технологий в космос.
Сегодня сеть Интернет носит планетарный масштаб. На повестке дня – межпланетное пространство, космический Интернет.
Международная космическая станция подключена к сети Интернет, что значительно ускоряет процессы работы и взаимодействия станции с Землей. Но обычное установление связи при помощи оптиковолоконного или простого кабеля, которое очень эффективно в земных условиях, невозможно в космосе. В частности из-за того, что невозможно применять в межпланетном пространстве обычный протокол TCP/IP (протокол - особый «язык» компьютерных сетей для «общения» друг с другом).
Исследовательские работы по созданию нового протокола, благодаря которому Интернет мог бы функционировать и на лунных станциях, и на Марсе, ведутся. Так, один из подобных протоколов называется Disruption Tolerant Networking (DTN). Компьютерные сети с этим протоколом уже были применены для связи МКС с Землей, в частности по каналам связи были отправлены фотографии солей, которые были получены в состоянии невесомости. Но эксперименты в этой сфере продолжаются.
Интернет за два с лишним десятка лет его развития практически не менялся концептуально и архитектурно. С одной стороны, внедрялись новые технологии передачи данных, с другой - создавались новые сервисы, но основная концепция сети, архитектура компьютерных сетей остаются на уровне 80-х годов прошлого столетия. Перемены не только давно назрели, но и жизненно необходимы. Т.к. на основе старой архитектуры невозможны инновации. Компьютерные сети уже сегодня работают на пределе своих возможностей, и ту нагрузку, которую предстоит испытать сетям при таком активном росте, они могут просто не выдержать. Развитие и внедрение всех перечисленных тенденций возможно только после внедрения новой, более гибкой архитектуры компьютерных сетей. Во всем научном ИТ-мире это вопрос №1.
Самая перспективная на сегодня технология/архитектура компьютерных сетей, которая способна вывести из кризиса, - это технология программно-конфигурируемых сетей (softwere defined network ). В 2007 году сотрудниками университета Стэнфорда и Беркли был разработан новый «язык» общения компьютерных сетей – протокол OpenFlo w и новый алгоритм работы компьютерных сетей – ПКС технология. Ее основная ценность в том, что она позволяет уйти от «ручного» управления сетью. В современных сетях функции управления и передачи данных совмещены, что делает контроль и управление очень сложным. ПКС-архитектура разделяет процесс управления и процесс передачи данных. Что открывает колоссальные возможности для развития интернет-технологий, так как ПКС не в чем нас не ограничивает, выводя на первый план программное обеспечение. В России изучением ПКС занимается Центр прикладных исследований компьютерных сетей.
Недавно американский инвестор Майк Маплс поведал о сетевых технологиях как о бизнесе будущего, – сообщает издание Fortune . Маплс начал инвестировать более 10 лет назад. До этого он был частным предпринимателем, поэтому инвестиции были новым вызовом для него.
Уже в то время он осознал, что будущее за сетевыми технологиями, а не за компаниями в их обычном понимании. Именно поэтому первые инвестиции были совершены в только зародившиеся проекты Twitter и Twitch. Немногим позже вместе с партнером AnnMiura-Ko были реализованы проекты Lyft, Okta и многие другие.
На сегодняшний день Майк Маплс убежден в следующем:
– Сети, основанные на программном обеспечении, будут самым дорогим бизнесом и со временем вытеснят традиционные компании
– Сети могут в разы улучшить благосостояние населения во всех регионах мира
– Сетевые компании будут сталкиваться с жестким сопротивлением со стороны государств и традиционных компаний
Для подтверждения своих слов Маплс обращается к истории. Он говорит, что создание парового двигателя и железной дороги одновременно с появлением фондового рынка позволило бизнесу шагнуть далеко вперед, что, в свою очередь, привело к скачку благосостояния населения. С 1800 по 2000 годы, утверждает Маплс, реальные доходы населения выросли в среднем в 14 раз, чего ранее не было никогда за такой относительно короткий период истории.
Ранее большие корпорации имели значительные преимущества за счет объемов производства и значительного разделения труда. Однако сегодня даже самые крупные традиционные корпорации проигрывают сетям, поскольку последние обладают огромным количеством пользователей, которые сами создают так называемые сетевые эффекты, включая моментальное продвижение различных идей, мнений, товаров и услуг.
За примерами не нужно далеко ходить. Uber и Lyft являются лидерами на рынке частных перевозок США; Airbnb является лидирующим сервисом по аренде недвижимости, а компания Apple 10 лет назад перевернула представление о мобильном телефоне.
Сейчас мы все уже можем наблюдать обостряющуюся борьбу традиционных корпоративных систем с сетевыми. Uber и Airbnb подвергаются давлению со стороны местных властей по поводу налогов и якобы применения «неконкурентных» методов конкуренции. Маплс считает, что все же развитие сетевых технологий в итоге должно привести к процветанию людей, хотя в промежуточных этапах становления определенные отрасли реагируют на прогресс сокращением рабочих мест.
По наиболее широко обсуждаемым вопросам индустрии информационных технологий (ИТ): Gigabit Ethernet против ATM, Windows NT против всех остальных, интрасети и т. д. В беседе приняли участие: Дэниел Бриер и Кристин Хекарт, соответственно президент и директор компании TeleChoice; Скотт Брэднер, консультант по информационным технологиям из Гарвардского Университета; Том Нолл, президент корпорации CIMI; Марк Гиббс, президент Gibbs & Co.; Дэйв Кернс, независимый журналист и консультант из г. Остин, шт. Техас.
NW: Многие читатели испытывают затруднения, выбирая стратегию построения магистрали локальной сети (ЛС). Gigabit Ethernet, ATM, Fast Ethernet, IP-коммутация - технологий хватает, но неясно, каково основное направление развития в этой области. Какие аспекты должны учитывать сетевые администраторы, планируя сеть следующего поколения?
Нолл: Ключевым вопросом является возможность наращивания. Лучшей технологией построения магистрали будет та, которую можно интегрировать с существующими сетями без больших затрат времени и средств. Это означает, что и ATM, и Gigabit Ethernet найдут применение, если будут стоить примерно одинаково. Борьба с затратами становится главной задачей.
Гиббс: Основной вопрос состоит в том, можете ли вы себе это позволить? Всем крупным реализациям должны предшествовать пилотные проекты. В ближайшие шесть месяцев ключевые аспекты новой эры технологий высокоскоростных магистралей должны принять более отчетливые формы. Мы узнаем, какие стандарты будут утверждены, какие производители окажутся стабильными и насколько проблематичны эти технологии с точки зрения внедрения и последующего обслуживания.
Хекарт: Принимая решение в данной области, нужно рассматривать лишь три основных вопроса: цена, производительность и долговечность. Проблема состоит в том, что, рассуждая об этих вещах, аналитики оперируют абсолютными значениями, а сетевые администраторы - нет. Все зависит от того, какова конкретная сетевая среда, какие используются приложения, какие стоят задачи, какой выделен бюджет и т. д.
То, что достаточно хорошо подходит одной компании (или даже группе пользователей), не выдерживает никакой критики по отношению к другой. Требуется определить, что значит "достаточно хорошо подходит", а затем реализовать решение - достаточно дешевое, обеспечивающее достаточно высокую производительность и способное служить достаточно долго, чтобы решать задачи сегодняшнего и обозримого будущего. Проблемы, с которыми сталкиваются многие пользователи, вызваны их попытками определить, что является лучшим. Но "лучшее" меняется каждую неделю и не может быть реализовано, поскольку к тому моменту, когда это произойдет, оно уже не будет лучшим.
Бриер: Слишком многие менеджеры пытаются найти однородные решения, в то время как лучший результат обычно обеспечивает сочетание разных технологий. Во многих компаниях можно встретить комбинацию ATM, Fast Ethernet и Ethernet (или какую-то другую), поскольку разные офисы и группы пользователей имеют разные потребности. Главное, чтобы выбор решения основывался на реальных потребностях, а не на попытке воплотить новейшие и лучшие технологии.
Кернс: Подавляющее большинство существующих сетевых соединений выполнено по технологии Ethernet, и в будущем это сохранится. В настоящее время нет достаточно веских оснований переходить на другую технологию организации магистралей. Десять мегабит для подключения настольных систем и 100 Мбит/с для магистральных соединений продолжают "работать" (и неплохо) в большинстве существующих сетей. Планирование перехода на Gigabit Ethernet для магистралей и 100 Мбит/c для главных участков сети (а со временем - для настольных систем), похоже, является вполне резонным.
Фокус состоит в том, что пропускная способность сети далеко не всегда является "узким местом". Производительность серверов, маршрутизаторов, коммутаторов, дисковых каналов, скорость шины, объемы буферов и еще пять-шесть других вещей требуют не менее пристального внимания. Слишком "жирные" каналы просто бесполезно расходуют ресурсы.
Брэднер: Я бы сказал, что самая большая проблема проектировщиков сетей - сочетание у их руководителей частичной осведомленности и полной убежденности в своей правоте. Слишком много решений по направлениям развития корпоративных сетей было принято на основе общих соображений, а не анализа реальных потребностей существующего сетевого сообщества. Кто-то из руководства прочитал в отчете одной из крупных консалтинговых компаний, что "ответом является ATM" (а какой, собственно, был вопрос?), и принял соответствующее решение. В действительности же следовало выполнить технический анализ конкретных сетевых потребностей и заниматься проектированием в соответствии с результатами такого анализа. Многие технологии являются перспективными, поскольку все сети разные.
NW: ATM против Gigabit Ethernet - реальное соперничество или нонсенс?
Нолл: В действительности, это соперничество различных парадигм планирования сети, которое часто представляют как соперничество технологий. Парадигма Gigabit Ethernet гласит: "Вкладывай деньги в полосу пропускания, а не в управление ею, поскольку она стоит достаточно дешево, чтобы с избытком покрыть потребности твоей сети". А парадигма ATM состоит в следующем: "Управлять полосой пропускания очень важно; пропускную способность нельзя "пускать на самотек", поэтому вам нужна сетевая архитектура, которая позволит ее контролировать". Возможно, решающим фактором окажется цена, однако покупателей сильно привлекает простота подхода, обеспечиваемого Gigabit Ethernet. Проблема состоит в том, что мы бы хотели, чтобы данное соперничество происходило на уровне технических возможностей, а на деле получается совсем по-другому.
Гиббс: Это соперничество вызвано тем, что в предшествующие технологии были вложены громадные средства. Если нынешние технологии оказываются намного более простыми и дешевыми, то переход на них сулит производителям солидные заработки. Производители продуктов ATM не хотят, чтобы вложенные в данную технологию деньги оказались потраченными зря, и постараются "забросать камнями" производителей продуктов Gigabit Ethernet.
Хекарт: Абсурдность этого и других связанных с ATM вопросов состоит в том, что высказывания, способные быть воспринятыми только сетевой элитой, начинают муссироваться широкой публикой. На самом деле, это вопрос для ограниченного контингента. Тем не менее Gigabit Ethernet имеет более устойчивую почву, большее число сторонников, лучшие каналы поставки и практически все необходимое, чтобы выиграть в войне. ATM располагает более проворной армией, вооруженной более изощренным оружием, - но побеждают обычно численность и правильное позиционирование.
Для любого покупателя, которому не нужны обеспечиваемые ATM дополнительные возможности - например, гарантированное качество сервиса (QoS), - простейшее решение состоит в выборе технологии, достаточно удобной и позволяющей решать существующие проблемы. Безграничная пропускная способность решает хоть и не все, но очень многие сетевые проблемы, а Gigabit Ethernet для большинства сетевых сред предоставляет именно безграничную полосу пропускания.
Бриер: Это классический пример соперничества элегантного подхода с устоявшимися взглядами. Чтобы выиграть войну, достаточно выиграть большинство сражений. На базе ATM реализовано множество проектов - от сетей телекоммуникационных компаний до корпоративных и домашних офисов. Операторы связи, такие как Ameritech, PacBell, SBC и BellSouth, уже поняли, что технология ATM может оказаться весьма перспективной для корпоративных и домашних офисов. Теперь вопрос состоит в том, насколько далеко проникнет эта технология в домашние и офисные сети. Если вы используете дома ATM для подключения пяти устройств, то не является ли это домашней локальной сетью? Возможно. Поэтому ATM получит большее распространение, чем многие думают.
Кернс: Это соперничество реально лишь с точки зрения маркетинга, однако если не обращать внимания на рекламу, ответ окажется очевидным. Gigabit Ethernet станет доминирующей технологией по той же причине, по которой 10 Мбит/c Ethernet победил Token Ring, а 100 Мбит/c Ethernet - FDDI. Все больше сетевых администраторов понимают преимущества Ethernet и, используя его, чувствуют себя более комфортно.
Брэднер: Соперничество рассматриваемых технологий существует в области кампусных магистральных сетей. Нетрудно понять, что Gigabit Ethernet позволит легче и с меньшими затратами (по сравнению с ATM) удовлетворить большинство (если не все) текущих потребностей кампусных магистралей. Единственное сомнение вызывает QoS. Однако в сегодняшних кампусных сетях возможности QoS используются крайне редко. Это связано с тем, что имеющиеся приложения, а также сети Ethernet и Token Ring, к которым подключены практически все настольные системы, не поддерживают функций QoS.
В области территориально-распределенных сетей (WAN) никакого соперничества нет. Gigabit Ethernet не поддерживает дальних соединений (максимум 3 км) и требует выделенной оптоволоконной линии. Я также сомневаюсь в возможности активного соперничества в области магистральных сетей зданий, где Fast Ethernet и Gigabit Ethernet способны полностью вытеснить ATM.
NW: Многие сейчас толкуют о сетевых вычислениях (network-centric computing), утверждая, что мы движемся от сильно нагруженных приложениями настольных компьютеров к более "тонким" клиентам, на которых будут выполняться аплеты Java и ActiveX. Стоит ли в это верить?
Нолл: Чепуха! Ни что иное, как еще одна попытка воскресить старую идею бездисковых рабочих станций, что означает замену "тупых" терминалов "полутупыми" сетевыми компьютерами и вытеснение "умных" ПК.
Гиббс: В принципе, все верно, но с этим связан ряд проблем. Переход к "тонким" клиентам достаточно сложен, и пройдет немало времени, прежде чем ведущие производители ПО предпримут серьезные шаги по переносу своих продуктов на новые платформы. Идея сетевого компьютера хороша, но не хватает практицизма: пользователи не смогут отказаться от применяемых ПК меньше чем за три года, а к этому времени созреет уже следующее поколение приложений для настольных компьютеров.
Не все проблемы связаны с использованием "жирных" приложений. Для сетевых компьютеров потребуется большая пропускная способность сети, чем для современных приложений; кроме того, сильно возрастут требования к производительности серверов и объему их дисковой памяти. И конечно - защита, защита и защита. Пока не совсем понятно, какой уровень защиты смогут обеспечить аплеты Java и ActiveX, хотя похоже, что последние выглядят в данном отношении значительно менее убедительно.
Хекарт: Я бы скорее сказала, что в этом есть доля правды. Все знают, что проблема, которую пытаются решить с помощью сетевых компьютеров, действительно существует. Мы устали устанавливать новые программы и обнаруживать, что они съедают последние дюймы дискового пространства нашего компьютера, который еще год назад считался последним достижением техники (особенно обидно, если 90% функциональных возможностей, заложенных в этом несметном количестве строк кода, не используются 98% времени). Загружать то, что вам нужно, и именно тогда, когда нужно, - отличная идея. Думаю, что сетевые компьютеры могут изменить сетевую архитектуру, способы продажи программ и сетевые службы. Возможно, все это к лучшему.
Бриер: На мой взгляд, ситуация чересчур драматизируется. Некоторые наши клиенты собираются внедрять факсимильные устройства следующего поколения, использующие в качестве транспортного механизма IP-сети. Эти устройства имеют элементы тех компьютеров, о которых вы говорите. Как их называть - "тонкими" клиентами, "слабосильными" ПК или как-то еще? Но мы все-таки называем их факсимильными устройствами, которые решают совершенно конкретные задачи. Еще раз хочу подчеркнуть, что элементы устройства могут иметь самые разные характеристики, и навешивание ярлыков только запутывает дело.
Кернс: Сегодняшние программисты не задумываются о компактности получаемого кода, как это было, скажем, лет 10-15 назад. В результате, пользователи тратят кучу времени, ожидая, пока отдельные модули современных приложений загрузятся из сети, и в конце концов отказываются от их использования.
Брэднер: В этих суждениях все верно - кроме того, что прослеживается ориентация на однородный набор требований. Похоже, существует настоятельная необходимость найти один ответ на все существующие вопросы - возможно, потому, что реальный мир слишком сложен и беспорядочен. Во множестве мест приложения функционируют на "тупых" терминалах или терминалах X-Window и модель "тонкий клиент-сеть" работает прекрасно. Но есть и множество других мест, где пользователи прекрасно выполняют свою работу на локальных компьютерах, которые отлично подходят для решения их задач и не требуют замены.
NW: Еще одна горячая тема, которая широко обсуждается, - качество сервиса (Quality of Service, QoS). Какие ключевые возможности QoS должны рассматривать сетевые администраторы, и что нужно делать для их реализации?
Брэднер: Это очень старая история, которая уходит корнями как минимум в 1964 г., когда впервые начали широко обсуждаться возможности создания сетей передачи данных, основанных на передаче пакетов, а не на установлении соединений. Сторонники традиционного подхода уже тогда порицали идею сетей, основанных на передаче пакетов. Многие годы (к счастью, они в прошлом) специалисты IBM утверждали, что невозможно построить корпоративную сеть передачи данных на базе TCP/IP, поскольку этот протокол основан на передаче маршрутизируемых или коммутируемых пакетов; корпоративная же сеть, по их утверждениям, нуждается в гарантированном QoS, которое достижимо только в сетях с установлением соединения.
Существуют три типа QoS, о которых имеет смысл говорить: вероятностное QoS, которое с высокой степенью вероятности гарантирует предоставление сетевых и серверных ресурсов, достаточных для выполнения определенных задач в заданное время; QoS по запросу приложения, при котором для каждого IP-вызова или требовательного к ресурсам приложения (при его запуске) резервируются определенные ресурсы; QoS на основе классов, при котором задаются разные уровни (классы) использования сети и сетевой трафик обрабатывается по-разному для каждого класса.
Вероятностное QoS достаточно активно используется в современных сетях и особенно хорошо работает в кампусных сетях с широкой полосой пропускания. Я бы оценил QoS на основе классов как следующий этап в использовании QoS, а QoS по запросу - как заманчивую перспективу, для реализации которой предстоит решить множество вопросов, связанных с масштабируемостью, аутентификацией и учетом.
Нолл: Понятие QoS достаточно хорошо определено, хотя далеко не все с этим согласны. Пиковая и средняя скорости передачи данных, величина задержки и ее допустимые колебания, допустимый уровень ошибок - все это хорошо воспринимается в качестве ключевых параметров. Вопрос не в том, что такое QoS, а в том, что надо сделать, чтобы его обеспечить. Есть два варианта: управлять полосой пропускания или потратить деньги на ее расширение. Сетевой администратор должен оценить стоимость каждого из подходов и взвесить их преимущества и недостатки. Однако он должен помнить, что распределение ресурсов похоже на налогообложение - чтобы дать что-то одним, нужно забрать это у других. Вот почему приобретение дополнительных "бит в секунду" является таким привлекательным подходом для пользователей.
Хекарт: В последнее время под термином QoS стали подразумевать очень разные вещи. К сожалению, многие провайдеры услуг определяют QoS таким образом, что понять это можно, лишь имея докторскую степень, а чтобы проверить обеспечение QoS, требуется как минимум анализатор протоколов. О каких же преимуществах для конечных пользователей может тогда идти речь?
У Sprint есть хорошая идея обеспечения определенного качества сервиса, соответствующего конкретным приложениям пользователя. И хотя сама модель еще нуждается в совершенствовании, все провайдеры должны помнить принцип БПБ (Будь Проще, Болван!). Многих менеджеров беспокоит обеспечение таких параметров, как доступность сети (период работоспособного состояния), время отклика и производительность. Для некоторых приложений, например осуществляющих передачу голоса в реальном времени, к этому списку можно добавить время сетевой задержки.
Что касается последних спецификаций QoS, сетевых администраторов больше всего должно беспокоить то, что практически невозможно проследить, насколько соответствует получаемое вами тому, что вам было обещано. Идеальный провайдер должен четко определять, какой смысл он вкладывает в понятие QoS, обеспечивать заказчику возможность проверки реализации качества сервиса, а также систему автоматического штрафования за непредоставление оговоренного уровня услуг. Полезное свойство QoS состоит в том, что пользователи смогут более осмысленно выбирать услуги и лучше понимать, какие виды соединений (frame relay, выделенные линии или ATM) наилучшим образом соответствуют потребностям конкретного офиса или приложения.
Бриер: Я рассматриваю QoS применительно к сетям ATM/ WAN, в которых отдельным приложениям предоставляется различный доступ к ресурсам - в зависимости от того, что они пытаются сделать. Чтобы воспользоваться преимуществами QoS, сетевым администраторам необходимо количественно оценить свои потребности. Это вернет их к реальному пониманию потребностей каждого офиса и приложения и позволит осознать, что не существует единого решения, которое подходит всем.
Кернс: Для пользователя QoS означает: "Могу ли я сделать то, что хочу, и тогда, когда хочу?" Для сетевого администратора это транслируется в такие термины как "доступ" (100-процентная доступность всех служб за счет кластеризации и избыточности), "производительность" (предсказуемая пропускная способность всегда и везде) и "службы каталогов" (простой доступ к объектам и службам).
NW: На минуту вернемся к вопросу о "тонких" клиентах. Производители NetPC и NC обещают снизить расходы на администрирование сетей и систем. Действительно ли они смогут обеспечить большую экономию, которой от них ожидают, или просто перенесут затраты на сети и серверы?
Кернс: Между NetPC и NC есть большая разница. Для NC требуются более мощные серверы и более высокая пропускная способность сети. Но в любом случае расходы неизбежны - на новые оборудование и инфраструктуру, на обучение и поддержку.
Нолл: Отправьте NetPC и NC на свалку вслед за бездисковыми рабочими станциями. Превратите в нагревательные приборы или занятные высокотехнологичные металлические коллажи, установленные на бетонных пьедесталах перед штаб-квартирами компаний. NC - замена "тупым" терминалам, а NetPC - не более чем рекламная шумиха.
Гиббс: До сих пор еще не существует каталога приложений и средств, которой мог бы заставить нас поверить в реальность существования сетевых компьютеров. Кроме того, расходы на обновление инфраструктуры обещают быть весьма высокими. Большинству компаний понадобится два-три года, прежде чем они смогут полностью амортизировать сделанные ими вложения, поэтому использование сетевых компьютеров пока целесообразно лишь на уровне тестовых систем. Реальные эксперименты пока не проводились, и они могут оказаться просто бесценными. Конечно, нужно продолжать следить за развитием рынка, но я бы порекомендовал не слишком воодушевляться до тех пор, пока не появятся реальные приложения и готовые системы на базе NC или NetPC, а не просто голые коробки.
Брэднер: Я не вижу большой разницы между NetPC, NC и терминалами и сомневаюсь, что они будут сильно различаться по цене. Корпорация вряд ли сможет реально сэкономить какие-то деньги, выбросив старые терминалы 3270 и поставив на их место компьютеры типа NC (если не учитывать экономии за счет отказа от ремонта 3270). Я также сомневаюсь, что переход от "настоящих" ПК к NetPC или NC позволит добиться существенной экономии. Общий набор затрат общеизвестен - обучение, программное обеспечение и т. д. Я думаю, что эти и многие другие затраты приведут все в равновесие.
NW: Беседы с некоторыми людьми создают впечатление, что корпоративной компьютерной платформой сегодняшнего дня служат интрасети. Какие же шаги должны предпринимать соответствующие специалисты, чтобы вплотную подойти к созданию интрасети? Какие приложения навсегда остануться "за бортом" интрасети? Какова самая большая ошибка, если дело доходит до интрасетей?
Хекарт: Интрасети хорошо подходят для тех организаций, которым требуется обеспечить доступ к информации большого числа сотрудников или организовать взаимодействие в электронной форме. Вот почему сначала нужно создать сеть как таковую. Самая большая ошибка при построении интрасети - отсутствие ясного понимания того, чего необходимо добиться, а соответственно, - что надо делать. В результате создается множество отдельных интрасетей для разных групп пользователей и для этого используются разные сетевые ресурсы, что снижает или вообще сводит на нет общую экономию затрат.
Нолл: Не знаю, кто может считать интрасети корпоративной компьютерной платформой. Проведя специальные опросы, мы обнаружили: хотя более 90% компаний заявляют о своей приверженности идее интрасетей, лишь 7% имеют реальное представление о том, что такое интрасеть и чем она отличается от обычной корпоративной информационной или IP-сети. Если попытаться объективно оценить, что из себя представляет интрасеть, становится понятно, что она не накладывает никаких ограничений на использование приложений (не считая тех, которые присущи любым другим сетям передачи данных), кроме их стоимости.
Гиббс: Никогда не будут совместимыми с интрасетями те приложения, которые предъявляют серьезные требования к базам данных, и те, в которые заложены очень сложные функции, например работа с мультимедиа в реальном времени.
Бриер: Самая большая ошибка в отношении интрасетей - предполагать, что какие-либо детали упущены из виду. На мой взгляд, хороший менеджер должен определить интрасеть в самых общих чертах - как совокупность информации, совместно используемой внутри организации - и начать приоритезировать преимущества, которые могут быть получены быстрее всего и с наибольшей отдачей, переходя к внутренней информационной магистрали, или интрасети.
Кернс: Интрасеть - это хороший способ снизить расход бумаги и обеспечить своевременный доступ к нужной информации. На сегодняшний день наиболее удачными примерами использования интрасетей являются учет кадров, распространение маркетинговой информации, автоматизация заполнения различных анкет (например, отчетов о командировках или запросов на предоставление отпуска), а также управление проектами - т. е. те области, где вы можете сочетать обычную оперативную информацию с хранилищами данных. Тем не менее приложения, предназначенные для ввода данных, еще не готовы к использованию в интрасетях.
Интрасеть должна привлекать пользователей не меньше, чем узлы Internet. Для этого необходимо уделять пристальное внимание вопросам проектирования и качеству предоставляемого сервиса. Плохое проектирование - серьезная ошибка.
Брэднер: Интрасети - еще один пример того, как что-либо представляют в качестве универсального решения без учета реальных потребностей. Для большинства людей интрасети - это основанные на Web сетевые службы. Однако сегодня их пытаются преподнести как единый ответ на все вопросы. Я думаю, что в течение следующих нескольних лет TCP/IP станет основным сетевым протоколом практически всех корпоративных сетей; альтернативой будет только SNA (в унаследованных системах). Но я не готов с той же уверенностью говорить о том, какие приложения будут использоваться. В принципе, к основанным на Web и Java системам можно приспособить и приложения со сложной обработкой данных, но во многих случаях специализированное ПО для настольных компьютеров останется значительно более подходящим решением.
NW: Многие наши читатели хотели бы перейти на долгосрочной основе к использованию Internet в качестве магистрали для распределенной корпоративной сети. Разумная ли это задача?
Нолл: Такая точка зрения основана на наборе нереалистичных предположений экономического характера. Люди видят, что можно получить неограниченный доступ к Internet за 20 дол. в месяц и думают: "Если за 20 баксов я способен получить скорость 28 кбит/с, то за 140 баксов я должен иметь возможность получить канал T-1". Пропускная способность "стоит денег", и эти деньги всегда кто-то платит. В Internet происходит своего рода субсидирование: пользователи, которые мало пользуются Сетью, платят за тех, кто пользуется ею активно. Если корпоративная Америка получит неограниченный доступ к Internet, провайдеры услуг "потонут" в течение одной недели. Цены в Internet не должны снижаться. Некоторым клиентам предлагаются сниженные тарифы, но это возможно лишь в том случае, если преимуществами пользуется ограниченное число людей.
Гиббс: Да, экономическая привлекательность налицо, а в сочетании с виртуальными частными сетями (VPN) и готовностью провайдеров Internet заключать контракты на гарантированное QoS все это выглядит весьма правдоподобно. Компаниям необходимо как можно быстрее отказаться от своих частных сетевых инфраструктур.
Хекарт: Компании хотели бы сделать свою сеть дешевой и повсеместной, чтобы ее можно было использовать для выполнения многих задач. Для некоторых удаленных офисов Internet хорошо подходит в этом качестве, для других же офисов и приложений - нет, но завтра такое положение может измениться.
Скорее всего, отрасль будут создавать многочисленные соединенные друг с другом интрасети, экстрасети и интерсети, предназначенные для поддержки различных приложений и сообществ пользователей. Подобные сети появятся в течение следующих нескольких лет и в значительной степени вытеснят частные и общедоступные сети, используемые сегодня для передачи голоса, факсов, видео и данных. Службы, предоставляемые этими сетями, дешево не будут стоить, но расходы на них окажутся на несколько порядков меньшими, чем нынешние затраты на частные сети.
Главный барьер на пути к этому светлому будущему - не технология, а огромные прибыли нынешних провайдеров услуг, деятельность которых при переходе к основанным на Internet службам будет существенно ограничена.
Бриер: Не существует причин, по которым нельзя было бы точно так же обеспечить доступ к приложениям для интрасетей из сетей frame relay и ATM. Зачем отказываться от них? У вас есть решения, к которым можно обеспечить доступ из самых разных сетей, и использовать для этого только Internet будет ошибкой. Это всего лишь один из возможных транспортных механизмов.
Кернс: В настоящее время делать это неразумно, поскольку вы потеряете контроль компании за использованием корпоративной магистрали. В лучшем случае Internet стоит рассматривать в качестве резервного канала, который можно задействовать в случае выхода из строя частной магистрали. Не стоит ради экономии нескольких долларов отказываться от надежности, контроля и защищенности, которые обеспечивают частные сети. Это равносильно тому, что директор по ИТ бросит свою машину и начнет ездить на автобусе...
Брэднер: Чувствовали бы мы себя лучше, если бы Internet называлась национальной информационной инфраструктурой, обеспечиваемой телекоммуникационной компанией? Это именно то, чем становится Internet, и именно то, что сторонники Национальной информационной инфраструктуры (National Information Infrastructure), которая так сильно навязывалась правительством и прессой несколько лет назад, предлагали взамен Internet. Я не согласен с утверждением, что частные сети имеют какие-то возможности, которых не может обеспечить Internet, - особенно если учесть, что практически все корпоративные территориально-распределенные сети используют TCP/IP. По набору функций очень трудно различать частные сети и публичные сети TCP/IP. Я ожидаю, что в течение следующих нескольких лет широкое распространение в Internet получат основанные на классах функции QoS, которые устранят одно из последних существенных преимуществ частных сетей передачи данных перед публичными.
NW: Сможет ли Windows NT покорить мир? Есть ли какие-то существенные недостатки в этой ОС?
Нолл: NT уже завладела миром, но поставщики Unix-систем еще не знают, что вышли из игры. Выявление недостатков имеет серьезное значение, однако наиболее важным свойством любой операционной системы является то, как относятся к ней пользователи. А они относятся к NT лучше, чем к любой другой серверной или многопользовательской системе. Фанаты Unix, идите напролом и рассылайте по всему миру свои злые почтовые сообщения! Я лишь прогнозирую будущее, но не делаю его.
Гиббс: Лагерь противников Microsoft, вывесивший флаг под названием "Java", весьма активен, и косвенным образом это вредит NT. Без всяких сомнений, NT 4.0 - отличная ОС, но она не может удовлетворить всех потребностей, заменив собой NetWare и Unix. Я бы отвел NT доминирующее положение, но не стал присуждать окончательной победы.
Кернс: NT - хорошая замена Unix на рынке серверов приложений. Но эта ОС все еще очень далека от того, чтобы занять доминирующие позиции на рынке сетевых ОС. Возможно, этого и не произойдет, поскольку не похоже, чтобы компания Microsoft начала разбираться в сетевых технологиях. Этот производитель ПО для настольных систем навсегда таковым и останется.
Интернет-технологии будущего. Топ-3 самых необычных способов передачи информации
Куда будет двигаться научный прогресс, что будет с мировым телекоммуникационным рынком в дальнейшем, какие технологии станут доступными рядовым Интернет-пользователям, насколько могут увеличиться скорости Интернет-доступа в ближайшие 5-10 лет? Мы попытаемся ответить на эти и другие вопросы об Интернет-технологиях будущего. Представляем вам наш рейтинг топ-3 самых необычных способов передачи информации. На сегодняшний день это экспериментальные разработки, но через несколько лет они могут плотно войти в нашу повседневную жизнь.
3. На третьем месте самая быстрая в мире беспроводная технология передачи данных – при помощи световых вихрей . Ее изобрели и впервые использовали в 2011-2012 гг. ученые из университета Южной Калифорнии, Тель-Авивского университета и Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения. Данная технология позволяет ускорить беспроводную передачу информации до 2,5 Тбит/с (примерно 320 Гбайт/с).
Суть технологии:
каналом передачи данных выступают электромагнитные волны, которые закручивают в вихри строго определенной формы. При этом в пределах одной волны может быть сколько угодно информационных потоков. Таким образом, можно передавать огромные массивы данных на сверхвысоких скоростях. Такие «световые вихри» используют угловой орбитальный момент (Orbital Angular Momentum, OAM), что на порядок серьезнее и технологичнее, чем использующийся в современных протоколах передачи данных сетей Wi-Fi и LTE угловой спин-момент (spin angular momentum, SAM). Ученые в процессе тестирования технологии применили единый световой луч, состоящий из 8-ми отдельных лучей с разными значениями OAM-момента.
Применение: пока что в построении беспроводных сетей эта технология не может быть использована, но зато она отлично подходит для оптоволоконных сетей. Последние как раз подходят к своим физическим ограничениям – дальше значительно увеличивать скорость и объемы передачи данных просто некуда, – поэтому технология световых вихрей может стать новой ступенью в развитии волоконно-оптического Интернет-соединения.
Недостатки: данная технология находится пока на начальном этапе развития, поэтому передавать данные посредством световых вихрей можно лишь на очень небольшое расстояние. Ученые смогли стабильно передавать информацию только на расстояние в 1 метр.
2. Вторую позицию заняла самая мощная в мире беспроводная технология передачи данных – нейтринные лучи можно использовать для передачи сигнала сквозь любые предметы. Частицы нейтрино могут проходить через любые преграды, не взаимодействуя с материалом. Так, ученым из университета Рочестера удалось передать сообщение через 240-метровую каменную глыбу, чего не может ни одна из ныне доступных беспроводных технологий. Если нейтринные лучи начнут использовать на практике, то сигналу не нужно будет огибать Землю, а можно будет просто проходить сквозь нее. Это значительно упростило бы Интернет-соединение между материками и другими удаленными друг от друга точками.
Суть технологии:
данные передаются беспроводным путем, при помощи нейтринных лучей. При этом частицы 
нейтрино разгоняют до скорости света (или что-то около того), и они проходят через любой материал, не взаимодействуя с ним.
Применение: в будущем, если технология получит развитие, нейтринные лучи можно будет использовать для передачи информации на сверхдальние расстояния и в труднодоступные места. Сегодня все беспроводные технологии требуют прямую видимость между передатчиком и приемником сигнала, а это не всегда возможно. Вот почему нейтринная технология столь интересна и полезна для телеком-рынка.
Недостатки: в настоящий момент оборудование для передачи данных посредством нейтринных лучей очень дорогое и громоздкое (но то же самое мы говорили о мобильных телефонах и компьютерах еще 10-15 лет назад). Для этой технологии передачи информации нужен мощный ускоритель частиц, которых в мире всего несколько. Ученые, которые изучают передачу данных через нейтринные лучи, используют ускоритель частиц Fermilab (4 км в диаметре) и детектор частиц MINERvA (вес составляет 5 т).
1. Лидером в рейтинге стала технология RedTacton , которая использует самый биологический канал передачи данных – кожу человека . Бывало ли с вами такое, что вы смотрели фильм про шпионов с их высокотехнологичными штучками и тоже хотели одним прикосновением руки получать информацию на свой телефон, обмениваться электронными визитками и любыми другими данными при помощи рукопожатия или распечатывать документы, просто проведя рукой по принтеру? Все это и еще многое другое может стать реальностью, если технология RedTacton получит развитие.
Суть технологии:
технология построена на том, что каждый человек обладает электромагнитным полем, а его кожа может выступать каналом передачи сигнала между несколькими электронными устройствами. В основе технологии лежит использование электрооптических кристаллов, свойства которых изменяются под действием электромагнитного поля человека. А уже с кристаллов при помощи лазера считываются изменения и переводятся в удобоваримый формат.
Причем система RedTacton может работать не только в обычных условиях, но и под водой, в вакууме, в космосе.
Применение: сегодня нам приходится часто пользоваться разными кабелями, переходниками и проч. для того, чтобы, например, подключить телефон к ноутбуку или принтер к ПК. Если технология RedTacton будет развиваться, то вскоре все эти провода станут ненужными. Достаточно будет взять в одну руку один гаджет, а другой рукой касаться второго устройства. И соединение между ними произойдет через наш кожный покров. Уже сегодня большинство смартфонов оснащены экранами, которые работают от электромагнитных импульсов на кончиках наших пальцев.
И это только первые шаги в популяризации данной технологии. Она может применяться в медицине (все ваши медицинские данные можно записать на специальный чип, который предупредит врача об аллергиях и непереносимости того или иного препарата после прикосновения к вам), вооруженных силах (можно сделать оружие, которое среагирует только на руки владельца, и ваши дети никогда не смогут навредить себе, если найдут дома ваш пистолет или охотничье ружье), в быту (ключи к входной двери больше не нужны, можно просто прикоснуться к замку и он сработает от электромагнитного импульса), на производстве (на заводах могут быть установлены датчики, которые предупредят вас об опасных зонах и поломках, вы сможете быстро уладить неисправность, просто прикоснувшись к прибору) и мн. др.
Недостатки: технология пока не изучена достаточно, чтобы точно сказать, что она является абсолютно безвредной для организма человека. Внедрять RedTacton в массы можно будет только после того, как будет проведено множество опытов и исследований. Опасности, прежде всего, могут подвергаться люди с повышенной чувствительностью и некоторыми медицинскими проблемами (особенно с сердечными заболеваниями). Кроме того, вездесущие хакеры через какое-то время найдут способ воровать данные людей или запускать компьютерные вирусы, прикасаясь к ним в транспорте или на улице. Но основной проблемой этой технологии может стать психология людей – многие сегодня боятся компьютеров, Wi-Fi сетей и микроволновых печей, а можете себе представить, что с ними будет, если их собственное тело станет передатчиком информации?
Наука и технологии движутся вперед. А Интернет-технологии развиваются едва ли не быстрее всех остальных. Каждый год ученые изобретают все новые способы обмениваться информацией, общаться на расстоянии, собирать, хранить и передавать различные данные. Пройдет еще десяток лет, и мы будем пользоваться каждый день теми устройствами и возможностями, о которых сегодня можем только мечтать. И наш рейтинг топ-3 наиболее необычных способов передавать информацию, возможно, немного приоткрыл для вас завесу будущего.
Сетевая технология - это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств (например, сетевых адаптеров, драйверов, кабелей и разъемов), достаточный для построения вычислительной сети. Эпитет «достаточный» подчеркивает то обстоятельство, что этот набор представляет собой минимальный набор средств, с помощью которых можно построить работоспособную сеть. Возможно, эту сеть можно улучшить, например, за счет выделения в ней подсетей, что сразу потребует кроме протоколов стандарта Ethernet применения протокола IP, а также специальных коммуникационных устройств - маршрутизаторов. Улучшенная сеть будет, скорее всего, более надежной и быстродействующей, но за счет надстроек над средствами технологии Ethernet, которая составила базис сети.
Термин «сетевая технология» чаще всего используется в описанном выше узком смысле, но иногда применяется и его расширенное толкование как любого набора средств и правил для построения сети, например, «технология сквозной маршрутизации», «технология создания защищенного канала», «технология IP-сетей».
Протоколы, на основе которых строится сеть определенной технологии (в узком смысле), специально разрабатывались для совместной работы, поэтому от разработчика сети не требуется дополнительных усилий по организации их взаимодействия. Иногда сетевые технологии называют базовыми технологиями , имея в виду то, что на их основе строится базис любой сети. Примерами базовых сетевых технологий могут служить наряду с Ethernet такие известные технологии локальных сетей как, Token Ring и FDDI, или же технологии территориальных сетей Х.25 и frame relay. Для получения работоспособной сети в этом случае достаточно приобрести программные и аппаратные средства, относящиеся к одной базовой технологии - сетевые адаптеры с драйверами, концентраторы, коммутаторы, кабельную систему и т. п., - и соединить их в соответствии с требованиями стандарта на данную технологию.
Создание стандартных технологий локальных сетей
В середине 80-х годов положение дел в локальных сетях стало кардинально меняться. Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть - Ethernet, Arcnet, Token Ring. Мощным стимулом для их развития послужили персональные компьютеры. Эти массовые продукты явились идеальными элементами для построения сетей - с одной стороны, они были достаточно мощными для работы сетевого программного обеспечения, а с другой - явно нуждались в объединении своей вычислительной мощности для решения сложных задач, а также разделения дорогих периферийных устройств и дисковых массивов. Поэтому персональные компьютеры стали преобладать в локальных сетях, причем не только в качестве клиентских компьютеров, но и в качестве центров хранения и обработки данных, то есть сетевых серверов, потеснив с этих привычных ролей мини-компьютеры и мэйнфреймы.
Стандартные сетевые технологии превратили процесс построения локальной сети из искусства в рутинную работу. Для создания сети достаточно было приобрести сетевые адаптеры соответствующего стандарта, например Ethernet, стандартный кабель, присоединить адаптеры к кабелю стандартными разъемами и установить на компьютер одну из популярных сетевых операционных систем, например, NetWare. После этого сеть начинала работать и присоединение каждого нового компьютера не вызывало никаких проблем - естественно, если на нем был установлен сетевой адаптер той же технологии.
Локальные сети в сравнении с глобальными сетями внесли много нового в способы организации работы пользователей. Доступ к разделяемым ресурсам стал гораздо удобнее - пользователь мог просто просматривать списки имеющихся ресурсов, а не запоминать их идентификаторы или имена. После соединения с удаленным ресурсом можно было работать с ним с помощью уже знакомых пользователю по работе с локальными ресурсами команд. Последствием и одновременно движущей силой такого прогресса стало появление огромного числа непрофессиональных пользователей, которым совершенно не нужно было изучать специальные (и достаточно сложные) команды для сетевой работы. А возможность реализовать все эти удобства разработчики локальных сетей получили в результате появления качественных кабельных линий связи, на которых даже сетевые адаптеры первого поколения обеспечивали скорость передачи данных до 10 Мбит/с.
Конечно, о таких скоростях разработчики глобальных сетей не могли даже мечтать - им приходилось пользоваться теми каналами связи, которые были в наличии, так как прокладка новых кабельных систем для вычислительных сетей протяженностью в тысячи километров потребовала бы колоссальных капитальных вложений. А «под рукой» были только телефонные каналы связи, плохо приспособленные для высокоскоростной передачи дискретных данных - скорость в 1200 бит/с была для них хорошим достижением. Поэтому экономное расходование пропускной способности каналов связи часто являлось основным критерием эффективности методов передачи данных в глобальных сетях. В этих условиях различные процедуры прозрачного доступа к удаленным ресурсам, стандартные для локальных сетей, для глобальных сетей долго оставались непозволительной роскошью.
Современные тенденции
Сегодня вычислительные сети продолжают развиваться, причем достаточно быстро. Разрыв между локальными и глобальными сетями постоянно сокращается во многом из-за появления высокоскоростных территориальных каналов связи, не уступающих по качеству кабельным системам локальных сетей. В глобальных сетях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные и прозрачные, как и службы локальных сетей. Подобные примеры в большом количестве демонстрирует самая популярная глобальная сеть - Internet.
Изменяются и локальные сети. Вместо соединяющего компьютеры пассивного кабеля в них в большом количестве появилось разнообразное коммуникационное оборудование - коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря такому оборудованию появилась возможность построения больших корпоративных сетей, насчитывающих тысячи компьютеров и имеющих сложную структуру. Возродился интерес к крупным компьютерам - в основном из-за того, что после спада эйфории по поводу легкости работы с персональными компьютерами выяснилось, что системы, состоящие из сотен серверов, обслуживать сложнее, чем несколько больших компьютеров. Поэтому на новом витке эволюционной спирали мэйнфреймы стали возвращаться в корпоративные вычислительные системы, но уже как полноправные сетевые узлы, поддерживающие Ethernet или Token Ring, а также стек протоколов TCP/IP, ставший благодаря Internet сетевым стандартом де-факто.
Проявилась еще одна очень важная тенденция, затрагивающая в равной степени как локальные, так и глобальные сети. В них стала обрабатываться несвойственная ранее вычислительным сетям информация - голос, видеоизображения, рисунки. Это потребовало внесения изменений в работу протоколов, сетевых операционных систем и коммуникационного оборудования. Сложность передачи такой мультимедийной информации по сети связана с ее чувствительностью к задержкам при передаче пакетов данных - задержки обычно приводят к искажению такой информации в конечных узлах сети. Так как традиционные службы вычислительных сетей - такие как передача файлов или электронная почта - создают малочувствительный к задержкам трафик и все элементы сетей разрабатывались в расчете на него, то появление трафика реального времени привело к большим проблемам.
Сегодня эти проблемы решаются различными способами, в том числе и с помощью специально рассчитанной на передачу различных типов трафика технологии АТМ, Однако, несмотря на значительные усилия, предпринимаемые в этом направлении, до приемлемого решения проблемы пока далеко, и в этой области предстоит еще много сделать, чтобы достичь заветной цели - слияния технологий не только локальных и глобальных сетей, но и технологий любых информационных сетей - вычислительных, телефонных, телевизионных и т. п. Хотя сегодня эта идея многим кажется утопией, серьезные специалисты считают, что предпосылки для такого синтеза уже существуют, и их мнения расходятся только в оценке примерных сроков такого объединения - называются сроки от 10 до 25 лет. Причем считается, что основой для объединения послужит технология коммутации пакетов, применяемая сегодня в вычислительных сетях, а не технология коммутации каналов, используемая в телефонии, что, наверно, должно повысить интерес к сетям этого типа.
