Rokem 1997 se projekt akademické vysokorychlostní počítačové sítě TEN-34 CZ dostal do druhé poloviny své realizace. 16. prosince 1997 proběhlo průběžné oponentní řízení, kde byly prezentovány jak dosažené výsledky, tak i informace o dalších výhledech do budoucna. Síť TEN-34 CZ představuje po roce 1997 hlavní (a de-facto jedinou) akademickou počítačovou infrastrukturu a její stav a další výhled má proto bezprostřední dopad na každého pracovníka vysokých škol a Akademie věd, který počítačové sítě na národní a mezinárodní úrovni využívá.
Síť TEN-34 CZ spojovala na konci roku 1997 celkem devět měst (podle abecedy to jsou Brno, České Budějovice, Hradec Králové, Liberec, Pardubice, Plzeň, Praha, Olomouc a Ostrava) linkami s propustností 34Mb/s. Jako jediná vysokorychlostní síť v Evropě nepoužívá TEN-34 CZ optická vlákna, ale je realizována radioreléovými spoji, které poskytují České radiokomunikace, a.s. Celá síť TEN-34 CZ je postavena na technologii ATM,1 a to tak, aby bylo možno mezi dvěma libovolnými přípojnými body vytvořit ATM spojení (PVC, SVC, ...). Veškeré aktivní prvky sítě jsou výrobky firmy CISCO - ATM přepínače (switche) LigthStream 1010 a směrovače (routery) CISCO 750x. Celkem pět ATM přepínačů bylo umístěno přímo ve věžích operátora, ostatní přepínače představují přípojná místa (Point of Presence, PoP) jednotlivých metropolí. ATM přepínače mají vždy lokální ATM rozhraní STM-1 (155Mb/s), která představují preferovaný způsob napojení lokality (metropole) na páteř sítě TEN-34 CZ. Kromě ATM přepínače je každý PoP vybaven ATM směrovačem, který má vždy rozhraní Ethernet a ATM STM-1 (155Mb/s) a též FDDI (100Mb/s) v těch lokalitách, jejichž metropolitní páteř tuto technologii využívá.
Páteřní síť je realizována jako subsíť ATM, přenášející Internetovské pakety vhodnou formou emulace IP sítí. Technické vybavení umožňuje zatím využít pouze techniky LANEv1 (LAN Emulation verze 1)2. Jsou podporovány tři páteřní sítě:
Všechny primární serverové služby (LANE Configuration Server, LECS, LANE Server/Broadcast and Unknown Server, LES/BUS) jsou pro tyto emulované IP sítě zajištěny v pražském ATM přepínači CESNETu. Současně je využito CISCO proprietárního protokolu SSRP (Simple Server Redundancy Protocol), který zajišťuje tzv. horké zálohy všech těchto služeb v dalších přepínačích páteře TEN-34 CZ. Směrovače jednotlivých PoP jsou pak do všech tří sítí registrovány jako LANE klienty (LEC).
Multicastový protokol je realizován tzv. Protocol Independent Multicastem (PIM) v dense modu. Přitom je zajištěna transparentní spolupráce s DVMRP protokolem, což umožňuje šíření multicastových paketů (využívaných např. pro videokonference) i mimo páteř TEN-34 CZ.
Základní vlastností sítě TEN-34 CZ je nekomerčnost, tj. není dovolen žádný tranzitní provoz paketů, které nezačínají ani nekončí v síti TEN-34 CZ. Konkrétně to znamená, že jakýkoliv uživatel na vysoké škole či ústavu AV ČR, připojený prostředictvím lokálních a metropolitních sítí (tj. např. zaměstnanec či student Masarykovy univerzity), může použít síť TEN-34 CZ pro přístup ke komerčním zdrojům jak v ČR, tak v zahraničí. Stejně tak komerční uživatel v ČR má stále přístup k síťovým zdrojům vysokých škol a ústavů AV ČR (např. www servery), přestože jsou tyto připojeny na síť TEN-34 CZ. Ovšem dva komerční uživatelé, jejichž počítače jsou umístěny v Praze a v Brně, nemohou pro svou komunikaci vysokorychlostní spojení mezi Prahou a Brnem používat.
Společnost CESNET však kromě páteře TEN-34 CZ provozuje i síť CESNET, na kterou byly všechny vysoké školy připojeny do přechodu na vysokorychlostní páteř TEN-34 CZ (únor až červen 1997). Tato síť nepřestala existovat a slouží jednak jako určitá záloha pro případ výpadku sítě TEN-34 CZ a především je jejím prostřednictvím směrován veškerý neakademický provoz zákazníků CESNETu. Tato síť využívá pevné spoje o kapacitě 64Kb/s až 2Mb/s a zajišťuje pouze IP konektivitu (nepracuje tedy s ATM technologií3). Síť CESNET rovněž zajišťuje síťové propojení všem akademickým institucím, jako jsou vysoké školy a ústavy AV ČR, případně jejich pracoviště, které nejsou umístěny ve zmíněných devíti městech (jedná se např. o pracoviště v Chebu, Ústí nad Labem, Jindřichově Hradci, Třeboni, Zlíně či Opavě). V souladu se závěry Valné hromady CESNETu z konce roku 1997 by však do poloviny roku 1998 měla původní síť CESNET zajišťovat pouze provoz komerčních zákazníků4 a veškerý akademický provoz by měla přenášet síť TEN-34 CZ.
Při srovnání se zeměmi Evropské unie či Spojených států se zdá, že toto rozdělení (na akademickou a neakademickou síť) je zřejmě nezbytné pro zajištění požadavků vědeckých týmů na propustnost a další vlastnosti rozsáhlých sítí. Evropská síť TEN-34 je rovněž akademickou sítí bez komerčního provozu a síť Internet II ve Spojených státech dokonce není ani používána pro běžný internetovský provoz, ale pouze pro propojení vědeckých týmů s mimořádnými požadavky na kvalitu síťové infrastruktury (pro běžný provoz má sloužit budovaný Next Generation Internet, jehož zákazníky budou kromě komerčních organizací i školy).
Při zahájení projektu v roce 1996 bylo jedinou možností realizace mezinárodního spojení využít nabídky SPT Telecomu na pořízení jedné nebo více 2Mb/s mezinárodních linek5. V době od 18. února do 22. října 1997 byla proto v provozu 2Mb/s linka do Stockholmu (ten má vynikající mezinárodní a především transatlantickou konektivitu) a paralelně s ní od 27. února do 30. listopadu 1997 další 2Mb/s linka do Mnichova. Kromě toho měl samozřejmě CESNET další 3Mb/s (tj. 2+1) spojení do Mnichova, kam je směřován veškerý provoz neodpovídající pravidlům přístupu na páteř TEN-34. Obě 2Mb/s linky byly připojeny do sítě EBONE.
Situace se zlepšila až ve druhé polovině roku 1997, kdy společnost Global One, což je konsorcium Deutsche Telecom, France Telecom a Sprint, nabídla za velmi dobrých cenových podmínek 34Mb/s okruh mezi Prahou a Frankfurtem nad Mohanem, kde je jedno z hlavních přípojných míst sítě TEN-34. V období od 11. srpna do 2. prosince 1997 bylo využíváno 10Mb/s pro přístup do sítě TEN-34, od 3. prosince je propustnost zvýšena na 16Mb/s. Důvodem nevyužití prakticky poloviny placené kapacity linky Praha-Frankfurt je cena poplatku za přístup do páteře TEN-34. V plánech projektu TEN-34 se počítalo s připojením České republiky na rychlosti 10Mb/s a tomu odpovídalo i vybavení PoP ve Frankfurtu a kapacita páteře sítě TEN-34. Cena 34Mb/s okruhu je však stále nižší než cena 10Mb/s (či dokonce v současné době používaného 16Mb/s) okruhu od SPT Telecom (kde by navíc nebyla k dispozici jediná linka s požadovanou kapacitou, ale provoz by musel být multiplexován do několika linek). "Přebytečná" kapacita může být využita pro experimentální zapojení do projektů Evropské unie (což se již na určitou dobu stalo např. v rámci projektu NICE, jehož spoluřešitelem je CESNET).
Síť TEN-34 neposkytuje mimoevropskou konektivitu. Z tohoto důvodu byly až do října a listopadu drženy 2Mb/s linky. Souběžně byla uzavřena smlouva s konsorciem DANTE (provozovatel sítě TEN-34), které zakoupilo a čtyřem státům nabídlo 34Mb/s linku z Frankfurtu do New Yorku (linku zřídila firma Teleglobe). Transatlantická linka byla zprovozněna 24. listopadu 1997, a to pro ČR na rychlosti 10Mb/s. Od 3. prosince pak byla propustnost pro ČR zvýšena na současných 16Mb/s. Česká republika tuto linku sdílí s Itálií, Maďarskem a Řeckem. Všechny státy jsou k TEN-34 připojeny linkami s celkovou kapacitou 70Mb/s, jsou tedy schopny při nekontrolovaném přístupu transatlantickou linku naprosto zahltit.
DANTE proto s každou zemí uzavřelo smlouvu o špičkové a průměrné zátěži (ostatně totéž platí i o připojení do vlastní páteře TEN-34). Zatímco definice špičkové zátěže je jasná, pod průměrnou zátěží se rozumí zátěž v průběhu osmi hodin. Obecná politika DANTE předepisuje, že průměrná zátěž je 50% zátěže špičkové, ovšem v případě transatlantické linky je to ještě méně.
V současné době má tedy síť TEN-34 CZ následující mezinárodní konektivitu:
| Linka | Max | Průměr | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Praha-Frankfurt | 16 MB/s | 8 MB/s | |||
| Frankfurt-USA | 16 MB/s | 4 MB/s |
V souvislosti s projektem TEN-34 CZ lze hovořit o nejméně dvou budoucnostech:
Vlastní projekt TEN-34 CZ je plánován do konce roku 1998. Plán projektu předpokládá především zvýšení propustnosti linky na trase Praha-Brno na rychlost 155Mb/s (v současné topologii se totiž po této lince přenáší nejen vlastní brněnský provoz, ale prochází jí i veškerý provoz z/do Olomouce a Ostravy a též i provoz z/do Českých Budějovic). V souvislosti s tímto povýšením se předpokládá opětný pokus o převod páteře (nebo alespoň její podstatné části) na optická vlákna[6], což by mohlo vést až ke změně současné topologie páteře TEN-34 CZ. K této změně by mělo dojít v polovině roku 1998.
Současně se na páteř TEN-34 CZ připojí veškerá akademická pracoviště členů sdružení CESNET (tj. všech vysokých škol a ústavů Akademie věd), obecně ovšem již ne rychlostí 34Mb/s.
V oblasti mezinárodní konektivity se předpokládá zvýšení průměrné rychlosti transatlantické linky a podle potřeb a finančních možností i zvýšení kapacity linky Praha-Frankfurt. Obě tato zvýšení však budou dána především ekonomickými možnostmi projektu a výší příspěvku vysokých škol. Protože od roku 1997 vysoké školy již pro svůj provoz používají převážně sítě TEN-34 CZ, bylo Valnou hromadou CESNETu rozhodnuto převést většinu příspěvku vysokých škol na provoz sdružení CESNET na údržbu a případně další rozšiřování sítě TEN-34 CZ. Toto rozhodnutí je i v souladu s požadavky MŠMT (zadavatele projektu) na finanční spoluúčast škol zejména v případě, kdy páteř TEN-34 CZ je využívána i pro běžný provoz (tedy ne jen pro potřeby konkrétních vědeckých projektů).
Pozornost řešitelů projektu bude dále v roce 1998 zaměřena na otázku nových služeb, které by mělo být možno v ATM síti poskytovat. Jedná se především o záležitosti okruhů s požadovanou propustností a dalšími parametry kvality, multicastové protokoly a dále otázky optimalizace provozu sítě. Je plánována realizace hierarchického systému cache-serveru pro www, která by měla odlehčit národním a zejména mezinárodním linkám.
Celkové finanční náklady provozu vysokorychlostní sítě TEN-34 CZ vysoce (cca 3krát) převyšují výši příspěvku vysokých škol. Je tedy zřejmé, že síť TEN-34 CZ není možno po skončení projektu udržet ve stávajícím režimu, pokud se nepodaří udržet centrální podporu projektu (vhodnou formou jeho pokračování). Alternativní možností je udržet pouze část vysokorychlostní páteře tam, kde má skutečné odůvodnění (a kde jsou dostatečně silné organizace, schopné zaplatit nezbytné náklady). Část páteře by musela být převedena na nižší rychlosti a část by mohla být pronajímána komerčním subjektům.
Vyřešení těchto otázek a zajištění budoucnosti vysokorychlostní sítě TEN-34 CZ je tak vlastně nejdůležitějším úkolem řešitelů projektu v tomto roce.
Další informace o síti TEN-34 CZ lze nalézt na adrese http://www.TEN34.ces.net
| 1 | Podrobnější informace o možnostech síťové technologie ATM
viz např. Matyska, L.: Co slibuje technologie
ATM?. Zpravodaj ÚVT MU, 8, 1997, č. 1
... zpět do textu |
| 2 | Je samořejmě možno použít i další konfigurace ATM, především IP
over ATM podle RFC1577 nebo RFC1483, ovšem ty jsou využívány pouze
pro potřeby konkrétních vědeckých projektů, nikoliv pro přenos
běžného provozu po síti TEN-34 CZ.
... zpět do textu |
| 3 | Toto tvrzení je zcela pravdivé v rámci páteře,
tj. meziměstských spojů. V jednotlivých metropolích však
mohou být části přípojek mezi páteří CESNETu a lokálními
zákazníky realizovány prostřednictvím privátních IP podsítí nad
metropolitní ATM sítí. Obecně však komerčním zákazníkům není
(zatím?) ATM konektivita nabízena.
... zpět do textu |
| 4 | Z pohledu CESNETu mezi komerční zákazníky patří i střední
a základní školy, magistráty, nemocnice, tedy nejen výrobní
a obchodní organizace. Zatímco některé z těchto organizací
mohou být připojeny přímo na páteř TEN-34 CZ, některé
(např. nemocnice kromě fakultních) nesplňují podmínky
a musí být propojeny separátní sítí.
... zpět do textu |
| 5 | Je možná na místě podotknout, že firma SPT Telecom
nenabízí žádné akademické slevy, a to ani v případě
projektu TEN-34 CZ, pro pronájem svých linek. Současně není
možno (a to ani tehdy, má-li SPT Telecom nevyužitou kapacitu)
pronajmout samotná vlákna a poskytovaná konektivita je vždy
realizována jako multiplex jednotlivých 2Mb/s linek (neboť kdo by
přece potřeboval více, že :-).
... zpět do textu |
| 6 | Je však třeba konstatovat, že spolehlivost a především
chybovost radioreléové sítě je plně v souladu se závazky
dodavatele a z praktického pohledu se neliší
od chybovosti optické sítě. Přístup k optickým trasám je
však z dlouhodobého pohledu perspektivnější.
... zpět do textu |
předchozí článek
