MirNET, кому он нужен

Вот уже второй год в России развивается проект MirNET, направленный на создание нового поколения Internet, на развитие инфраструктуры и поддержку технологий и служб сети будущего

Для того чтобы узнать о текущем состоянии разработок, обозреватель Computerworld Россия Валерий Коржов встретился с доктором физико-математических наук Валерием Васениным, начальником Центра телекоммуникаций и технологий Интернет МГУ им. М. В. Ломоносова.

Сейчас с участием ряда ведомств идет активное обсуждение основ государственной политики в области Internet. У чиновников пока преобладает мнение, что в первую очередь следует вкладывать средства в модернизацию уже существующей инфраструктуры, обеспечение доступа к Сети всем желающим и т. д. Но, увы, пока наши госструктуры еще в недостаточной степени учитывают опыт, в том числе зарубежный, развития Internet. В документах, представленных для обсуждения к настоящему времени, в основном неплохо отражены вопросы изменения законодательства, повсеместного доступа к Internet, но нет ни слова о поддержке работ над новым поколением технологий и служб. В мировой практике государства обычно поступают наоборот.

Вот, например, как происходило развитие Internet в США. Сеть с пакетной коммутацией начали разрабатывать по заказу военных. Но отдельными группами поднять такой проект невозможно, и в 1968 году к нему подключились исследовательские лаборатории университетов и научные центры. К 1969 году сложилась первая базовая инфраструктура, объединившая несколько коммуникационных узлов в ведущих университетах, и первые же эксперименты показали, что сеть работает. Инфраструктура была предоставлена ученым, которые должны были изучить и усовершенствовать ее возможности и разработать технологии и методы ее применения. Тогда-то и появились сетевые службы, и сейчас являющиеся базовыми для Internet. В первой половине 70-х был разработан и затем почти десять лет проходил обкатку протокол TCP/IP, для которого к настоящему времени создано много различных приложений. В исследовательские проекты вкладывались в основном деньги американского правительства.

Когда в 1985 году образовалась сеть Национального научного фонда NSFNET, емкость каналов, соединявших узлы сети, составляла 56 Кбит/с. Правительство выделило — на срок до 1995 года — средства на дальнейшие исследования, апробацию перспективных технологий и приложений и доводку инфраструктуры сети до промышленной эксплуатации. В начале 90-х к проектам активно начали привлекать коммерческие компании, которые стали прицениваться к разработкам и прикидывать, какие из них можно превратить в законченные продукты. После того как были завершены базовые исследования и получены первые результаты, компании уже могли оценить перспективность технологий. Они начали вкладывать деньги, доводя их до коммерческого уровня. Так сеть, первоначально требовавшая на свое развитие значительных инвестиций государства, постепенно вышла на самоокупаемость. К 1995 году появились коммерческие продукты и специалисты, которые были в состоянии их обслуживать. Сложившаяся сеть полностью перешла в коммерческую эксплуатацию — так появился Internet.

С 1995 года в США разворачивается крупномасштабная программа по развитию новой исследовательской сети на базе скоростной магистрали — vBNS. Начались работы по созданию сети нового поколения, условно называемой Internet2; так называется и один из крупнейших проектов в этом направлении. Работы распланированы до 2005 года. В проекте уже участвуют сотни американских университетов, научных центров, каждый из них разрабатывает какую-то часть новых технологий, служб и приложений на их основе и одновременно готовит необходимые для их развития кадры. Формируется высокопроизводительная исследовательская сеть, которая через несколько лет станет основой общедоступной сети нового поколения, работающей на коммерческих началах. В новом проекте государство вкладывает средства не только в развитие базовой сетевой инфраструктуры, но в большей степени в конкретные перспективные сетевые технологии, службы и приложения. В 1999 году правительство США потратило на проекты по безопасности в Internet около 1,5 млрд. долл. Internet2 полностью изолирована от Internet, ведь если бы участники исследовательской сети занялись коммерцией, это было бы не развитие технологий, а перетекание денег из госсектора в сектор коммерческий.

Каковы основные направления развития Internet2?

Таких направлений несколько: сетевая поддержка высокоскоростной интегрированной сети (новые протоколы маршрутизации, IPv6, IP поверх ATM, QoS и многое другое); безопасность сети (защищенные операционные среды, активный аудит, управляемость сети, современные средства идентификации и аутентификации); распределенные приложения; многоадресные и широковещательные мультимедиа-системы; современные кластерные технологии; сетевой мониторинг (контроль ATM-каналов с оперативным анализом результатов); модели и методы исследования крупных сетевых структур.

Ведутся ли подобные проекты в других странах?

И в Европе, и в Азии государства пошли по пути, аналогичному США, — вкладывают деньги в перспективу. Европейские сети продвинулись даже дальше, поскольку объединились не в национальную структуру, как в США, а в межгосударственную — TEN-155. Почти все европейские страны вкладывают в нее средства. Она также замкнута и не обеспечивает прямого подключения участников к Internet. Пройдет еще пять лет, и в ее рамках будут созданы решения, которые станут основой новых сетевых технологий: новые протоколы маршрутизации, решения, ориентированные на IPv6, службы, создание которых было невозможно в Internet первого поколения. Тогда созданные учеными технологии будут переданы в коммерческое использование. Именно в развитии подобных проектов, на мой взгляд, и должна выражаться основная поддержка Internet со стороны государства.

У нас же новые технологии развиваются не потому, что государство понимает их перспективность, а просто потому, что на создание сетевой информационной среды для науки и образования выделены некоторые средства, и академическое сообщество стремится работать в этом направлении. В Министерстве промышленности, науки и технологии есть понимание сложности ситуации, но поддержать все перспективные проекты оно не в состоянии. Финансируется лишь разработка фундамента. В наших условиях нужно искать располагающие средствами организации, которым необходима реализация тех или иных идей. Пока это стихийный процесс, но уже возникла потребность в установлении прочных контактов между коммерческими компаниями, работающими на рынке высоких технологий, исследовательскими учреждениями и университетами. Основная проблема российской науки как раз и состоит в том, что эти контакты не налажены.

Как возник проект MirNET?

Всем, кто имел дело с Internet, ясно, что замыкание сетевой инфраструктуры внутри одной страны — бесперспективно, просто бессмысленно. Необходимо развивать взаимодействие на международном уровне. Именно для этого американцы создали узел для соединения вновь создающихся высокопроизводительных исследовательских сетей — STAR TAP, который они хотят использовать как точку международного информационного обмена. Для стран, которые будут подключать свои сети к STAR TAP, они даже оплачивают половину канала до этой точки, стремясь, чтобы появилась международная связность компьютерных сетей нового поколения. Так в сетях Internet2 складывается межнациональная инфраструктура обмена трафиком.

MirNET — первая заявка России на подключение к ней. Эта программа, обсуждение которой начато в 1997 году, уже сейчас используется нашей страной для развития новых сетевых технологий. Задачи, решаемые в ее рамках, адекватны создаваемой инфраструктуре: создание сетевой среды для быстрых вычислений, высокопроизводительных систем и визуализации, обмена большими массивами данных в реальном времени. Подобные проекты, например, есть у ряда институтов, занимающихся физикой высоких энергий, — доступ к информации, получаемой на отечественных и зарубежных ускорителях, ее удаленная обработка и анализ. В МФТИ есть проект по дистанционному обучению с использованием высокоскоростной сети. Неплохо развиваются проекты по телекоммуникациям.

К сожалению, сейчас не так много центров науки и образования, способных участвовать в совместных с зарубежными коллегами проектах, адекватным сетевым технологиям будущего. Опыт участия в подобных работах имеют лишь немногие. Разработка и осуществление новых проектов идут очень сложно. Пока неплохо развиваются лишь несколько десятков таких проектов по физике высоких энергий, в области телемедицины и образования. В настоящее время к программе MirNET присоединился Екатеринбург, в ней участвуют вузы из Санкт-Петербурга и Краснодара. География программы в России, как и в США, расширяется. Сегодня подключение к MirNET — это доступ не только в высокопроизводительные сети США, но и в научно-образовательные сети европейских стран, развитых стран Азиатско-Тихоокеанского региона.

В чем выгода MirNET?

MirNET — только полигон для отработки новых технологий, который позволяет оценить их возможности. Ни одна коммерческая структура не может себе позволить ни оплачивать подобные «игрушки», ни эффективно их использовать. Поэтому государство должно бы вначале финансировать самостоятельно такие высокотехнологичные проекты, а затем стимулировать крупные компании вкладывать деньги в доведение «игрушек» до коммерческого уровня. Причем стимулировать такие вложения достаточно просто — например, налоговыми льготами за отчисления в эту сферу. К сожалению, пока такого подхода в России не прослеживается, а между тем, даже если сейчас выделять бюджетные деньги на экстенсивное развитие современной инфраструктуры Internet, то через пять лет мы вновь окажемся в положении догоняющих, только тогда уже нужно будет догонять Internet нового поколения.

Кроме того, удаленное с помощью современного сетевого доступа участие наших специалистов в интересных международных проектах позволило бы частично решить проблему «утечки мозгов». Если мы сохраним свой интеллектуальный капитал, это позволит в будущем привлечь значительные инвестиции в отечественную экономику. Не только не растерять специалистов в этой области, но и вырастить новых, объединить их на интересных задачах очень важно, но сложно.

Мы, например, сейчас ведем несколько проектов по безопасности IP-сетей на основе Linux, но нам не хватает специалистов. А ведь есть прекрасные ребята, в том числе на периферии, которые хорошо знают ядро этой операционной системы, умеют программировать и которых можно было бы привлечь к интересной работе. Поэтому мы решили, что будем вести такие работы, как открытый проект, в том числе в рамках MirNET. Аналогичные проекты существуют и по кластерной тематике, созданию перспективных систем распараллеливания вычислений, по распределенным приложениям в гетерогенной среде, по IPv6 и ряду других направлений. У нас много идей, и уже появляются первые результаты. Но такие проекты нужно разрабатывать большим коллективом, тогда появляются новые предложения, более осмысленные комплексные решения.

Kак вы планируете привлекать коммерческие компании к участию в MirNET?

Приведу пример коммерческого использования новых технологий. Есть портал с сотней сайтов, баз данных и других информационных ресурсов. Нужна интеллектуальная обработка для представления структуры с целью управления ею — организация хорошего репозитария, рубрикации, поиска, управление ресурсами и доступом. Управлять такой системой с помощью традиционных средств на основе реляционной или объектно-ориентированной базы данных нельзя. Задача эта нерегулярная, данные плохо структурированы и необходимы новые подходы. Недавно мы начали работу над новой системой динамического автоматического распараллеливания программ на основе принципов параллельно редукции графов. Мы только подходим к первым результатам, рассказывали об этой работе в сентябре на научной конференции. И каково же было наше удивление, когда к нам подошли «коммерсанты» и сказали, что задача как раз для них: если такая система заработает, они готовы начать ее эксплуатировать и доводить. Показательно, что сама технология разрабатывалась совсем для других целей, но не всегда можно предсказать, что нужно сейчас на рынке. А когда технология создана, коммерческие компании готовы ее приспособить к своим текущим задачам.

Им достаточно показать, что технология действительно может работать. У нас есть опыт организации таких научно-коммерческих проектов, и мы понимаем, насколько он важен. Однако хотелось бы, чтобы такое понимание имелось и на государственном уровне. Упущенное сегодня завтра может обернуться невосполнимыми потерями.