Akadēmisko datortīklu optiskā nākotne

 

Saskaņā ar Eiropas Savienības dokumentiem viens no būtiskajiem noteikumiem tālākam veiksmīgam Eiropas zinātnes un izglītības progresam ir akadēmisko (pētniecības un izglītības) datortīklu attīstība.

 

Tīkli kļūst līdzvērtīgi aparatūrai

Protams, Briselei nav palikusi nepamanīta diezgan liela atšķirība datortīklu veidošanā un izmantošanā dažādās Eiropas valstīs, tajā skaitā vēl arvien nenoliedzamā atpalicība Austrumeiropas valstīs. Vispārpieņemtā Eiropas politika paredz, ka zinātnes darbībā ir jāiesaista visu dalībvalstu cilvēkresursi un līdz ar to tie ir jānodrošina ar plašām iespējām izmantot datortīklus. Faktiski akadēmiskie datortīkli institūtiem un augstskolām ir kļuvuši par galveno darbības nodrošinājuma infrastruktūras posmu, apsteidzot tādus faktorus kā darba telpas, un kļuvuši līdzvērtīgi specializētās pētniecības aparatūras lomai.

Visās Eiropas Savienības dalībvalstīs darbojas speciālas organizācijas, kuru uzdevums ir nodrošināt akadēmisko datortīklu attīstību nacionālā mērogā. Tie ir nacionālie, pētījumu un izglītības tīkli (NREN – National research and education network). Šīs organizācijas arī veic zinātnisku un tehnoloģisku kooperāciju starp visām dalībvalstīm, pārstāv savas valsts akadēmisko tīklu starptautiskajās organizācijās, veic pētījumus tīklu izmantošanā akadēmiskiem mērķiem, plāno un prognozē tālāko akadēmisko tīklu attīstību u. c. Latvijā šāda NREN pienākumus veic LU Matemātikas un informātikas institūts (LU MII).

 

GEANT – globālā akadēmiskā tīkla sastāvdaļa

Lielākais projekts, kurā piedalās visu dalībvalstu NREN, ir Eiropas līmeņa gigabitu akadēmiskā tīkla GEANT veidošana. Tam ir jānodrošina akadēmisko lietotāju pieeja ātram, ērtam un lētam datortīklam, turklāt veidojot Eiropas starptautiskos savienojumus arī ar Latīņameriku, Vidējiem Austrumiem, Dienvidaustrumāziju un citiem reģioniem, veidojot globālo akadēmisko tīklu.

Tīkla darbībā būtiska nozīme ir modernajiem optiskajiem savienojumiem starp GEANT centrālo mezgla punktu LU Matemātikas un informātikas institūtā un starptautiskajiem interneta centriem, kā arī šī mezgla punkta gala lietotāju savienojumiem Latvijā. Bez tam šī tīkla uzdevums ir arī veikt zinātnisko darbu jaunāko tīkla tehnikas, tehnoloģijas un programmatūras risinājumu izstrādē, aprobācijā un ieviešanā.

Piemēram, uz datortīkla GEANT bāzes tiek veidots Eiropas Grid tīkls, kurš ļauj pētniekam mērķtiecīgi un efektīvi viena uzdevuma risināšanai izmantot globālajā tīmeklī saslēgtus šiem mērķiem paredzētus jaudīgus datoru resursus visā pasaulē. Grid tīklus izmanto vairākās uzdevumu klasēs, kurus var risināt, tikai izmantojot ļoti lielas datoru (procesoru un ātri pieejamas atmiņas) kapacitātes, un zinātnieki prognozē strauju un masveidīgu pieprasījumu šādu uzdevumu risināšanai. Arī šī projekta izstrādi finansē Eiropas Savienība.

Baltijas valstīs Grid tīkla attīstība norit projektā BalticGrid, kurā no Latvijas piedalās LU Matemātikas un informātikas institūts, kā Latvijas NREN. Lai darbs Grid tīklos varētu notikt vajadzīgajā līmenī, ir nepieciešami augstas caurlaidības optiskie sakaru kanāli.

 

Otrās paaudzes akadēmiskie datortīkli

Nākotnes prognozes par jauniem pakalpojumiem, kas būs masveidīgi nepieciešami globālajā tīmeklī, mudināja zinātniekus novērtēt akadēmiskā tīkla turpmāko lomu. Šim nolūkam ES finansēja pētnieciskos projektus (projekts Serenate), kura mērķis bija noteikt prasības otrās paaudzes akadēmisko datortīklu izveidošanai. Atbilstoši rekomendācijām tika izveidoti divi Eiropas Savienības finansēti projekti otrās paaudzes akadēmisko tīklu projekta izstrādei Balkānu valstīs (projekts Seefire) un Austrumeiropas valstīs, ieskaitot Baltijas valstis (projekts Porta Optica Study). Plānots, ka ar 2007. gadu Balkānu valstīs un Austrumeiropā tiks veidota jauna akadēmisko tīklu infrastruktūra. Jāpiezīmē arī cits šo projektu uzdevums - mazināt digitālo plaisu starp jaunajām valstīm un veco Eiropu.

Otrās paaudzes akadēmisko tīklu būtību var izskaidrot šādi. Tiek izvirzīts uzdevums nodrošināt divu lietotāju (datoru) reālās sazināšanās spējas (datu plūsmas ātrumu) līdz 40 Gb/s. Pašreizējie interneta tīkli pamatā orientēti šādai ātrdarbībai līdz 10 Gb/s. Lai nodrošinātu lielākas caurlaides spējas, otrās paaudzes akadēmiskajos tīklos elektronisko posmu vietā liek optiskos komutatorus, kas ir ekonomiskāk un tehnoloģiskāk.

Tā kā pašreizējie interneta (TCP/IP) tīkli ir gana labi un attīstīti, tos plaši nodrošina elektronisko sakaru operatori, tad tie savu lomu veiks vēl ļoti ilgi. Tāpēc Eiropas Savienības nostādnes paredz otrās paaudzes risinājumos veidot no pašreizējās elektronisko sakaru infrastruktūras neatkarīgus optiskos tīklus ar optisko komutāciju. Protams, ka tā ir nākotne, kura saskaras ar daudzām problēmām, to skaitā ar nepieciešamību inventarizēt elektronisko sakaru jomu regulējošo likumdošanu un akadēmisko tīklu finansēšanas modeli, nodrošināt ļoti ciešu un integrētu kopdarbību ar Eiropas akadēmisko tīklu GEANT.

Svarīgo stratēģisko problēmu par speciālā akadēmiskā optiskā tīkla veidošanas risinājumiem un tā konfigurāciju Baltijas valstīs risina jau minētais ES projekts Porta Optica Study (www.porta-optica.org). No Latvijas šajā projektā piedalās LU Matemātikas un informātikas institūts (projekta vadītājs Dr. dat. J. Ķikuts). Visas projekta darba grupas vārdā Latvijā tiks organizēti vairāki dažādas tematikas semināri par otrās paaudzes akadēmiskajiem tīkliem, kas ļaus informēt sabiedrību par šo projektu un apzināt Latvijas problēmas sekmīgai virzībai uz akadēmisko datortīklu nākošo pakāpi.

Rihards BALODIS

Bruno MARTUZĀNS