Czym jest NREN i nie tylko o tym…

- autor: tsissput

Wpis ten zawierał będzie wiele skrótowców, NREN jest jedynie pierwszym z nich.

NRENs are National Research and Education Networks. An NREN is responsible, on a national basis, for the provision of data communications networks and services to the research and education community of its country. The NREN network typically connects other networks at regional or metropolitan level.

Opis taki można znaleźć na stronie organizacji DANTE (czyli Delivery of Advanced Network Technology to Europe). Czym jest NREN w praktyce warto chyba wyjaśnić na przykładzie nieodległym w przestrzeni. W Polsce rolę NREN pełni PIONIER, czyli Polski Internet Optyczny – Konsorcjum Akademickich Sieci Komputerowych i Centrów Komputerów Dużej Mocy. W zasadzie pełna nazwa instytucji oddaje w pełni jej charakter i cele: jest to budowa utrzymanie oraz ciągłe rozwijanie ogólnopolskiej sieci optycznej oraz umożliwienie w oparciu o nią realizacji celów statutowych zrzeszonych jednostek, czyli ośrodków akademickich z całego kraju.
Sieć optyczna PIONIER [1] wykorzystuję technologię DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), czyli multipleksację wielu sygnałów cyfrowych w jednym łączu światłowodowym polegającą na przydzielaniu każdemu sygnałowi oddzielnej długości fali świetlnej. Postępy w tej dziedzinie pozwalają na stopniowe zwiększanie przepustowości łączy optycznych bez potrzeby modernizacji samych światłowodów – zmiany wymagają jedynie urządzenia nadawczo-odbiorcze.

W ramach konsorcjum PIONIER wdrożono wiele inicjatyw, np. CLUSTERIX, czyli Krajowy Klaster Linuksowy, który jest wykorzystywany m. in. do modelowania zjawisk (np. termomechanicznych), złożonych symulacji (np. przepływu krwi) a także wizualizacji oraz przewidywania struktur białek. Innym przykładem jest projekt PLATON (Platforma Obsługi Nauki). Jak można przeczytać na stronie projektu [2] oferuje następujące usługi:

  • wideokonferencje,
  • usługa eduroam, której celem jest udostępnienie we wszystkich sieciach MAN i centrach KDM (komputerów dużej mocy) prostego i bezpiecznego roamingu osób ze środowiska nauki i szkolnictwa wyższego,
  • usługi kampusowe, w których skład wchodzi m. in. możliwość korzystanie z uruchamianych zdalnie aplikacji takich jak Matlab,
  • usługi powszechnej archiwizacji (warto tutaj zwrócić uwagę, iż wśród adresatów tej usługi znajdują się także szpitale skojarzone z uczelniami medycznymi)
  • naukowa interaktywna telewizja HD (czyli w skrócie Platon TV).

Szczególną rolę w konsorcjum PIONIER pełni PCSS (czyli Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe). PCSS reprezentuje polskie środowisko naukowe m. in. w organizacji TERENA (Trans-European Research and Education Network Association), której pełnoprawnym członkiem jest od 1999 r.

Czym jest TERENA? Wiele mówi już samo motto tego stowarzyszenia: „networking the networkers”.
Nazwa TERENA przyjęta została w roku 1994 jako nowa nazwa dla RARE (Réseaux Associés pour la Recherche Européenne) w skutek połączenia tej organizacji z EARN (European Academic Research Network). Istnienie równolegle dwóch organizacji o podobnych nazwach może wydawać się co najmniej dziwne, stąd też warto wyjaśnić, że EARN była europejską odnogą sieci BITNET (Because It’s There Network), która przez pewien czas stanowiła swoistą konkurencję dla sieci Internet.

Celem istnienia organizacji TERENA jest promocja i tworzenie infrastruktury sieciowej wysokiej jakości wspierającej europejską naukę i edukację poprzez:

  • badanie, ocenę i wdrażanie nowych technologii sieciowych,
  • wspieranie nowych usług sieciowych w stosownych przypadkach,
  • transfer wiedzy dzięki konferencjom, seminariom i szkoleniom,
  • służenie radą w sprawach sieci rządom oraz innym organizacjom,
  • współpracę z podobnymi organizacjami w innych częściach świata.

Wpis ten mógłby być zatytułowany „W gąszczu organizacji sieciowych” – uważny czytelnik mógłby na przykład zadać pytanie, jaka jest relacja pomiędzy TERENĄ a wspomnianym wcześniej DANTE? Odpowiedź kryje się już w nazwach: o ile TERENA stanowi bardziej platformę dla rozmów o przyszłym kształcie sieci, tak DANTE wprowadza te projekty w życie i zarządza nimi.

DANTE został utworzony jako spółka z ograniczoną odpowiedzialnością w 1993 przez RARE (czyli kiedy ta nie była jeszcze TERENĄ). Rok później własność nad spółką została przekazana grupie kilkunasty NREN.

DANTE zakończył niedawno drugi etap projektu GÉANT (Gigabit European Advanced Network Technology), który jest współfinansowany przez NREN-y oraz Komisję Europejską. Można powiedzieć, że GÉANT to NREN na europejską skalę: łączy sieci narodowe w jedną całość i zapewnia połączenie z odpowiednikami na świecie. Warto zauważyć, iż to właśnie w Poznaniu znajduje się węzeł sieci GÉANT, poprzez który łączą się wszystkie pozostałe węzły sieci PIONIER (dla przypomnienia różne ośrodki akademickie rozlokowane w całym kraju). Można to zobaczyć na mapie [3] przedstawiającej stan sieci w 2009 r. Co ciekawe, w 2004 Polska sieć akademicka była połączona z jej czeskim odpowiednikiem (CESNET) przez Szwecję.

Zgłębiając ten świat można zapomnieć, jaki jest właściwie cel istnienia i ciągłego rozwijania superszybkich sieci dla środowiska naukowego. Truizmem jest stwierdzenie, że wiele dziedzin nauki wymaga dużej mocy obliczeniowej dla rozwiązywania swoich problemów. Nie jest już jednak tak oczywiste, szczególnie dla osób niezwiązanych ze środowiskiem informatycznym, że budowa superkomputerów – rozumianych jako zbiór maszyn ulokowanych w jednym miejscu – nie jest jedynym sposobem na uzyskanie takiej mocy. Alternatywnym rozwiązaniem (choć oczywiście nie w pełni równoważnym) jest połączenie mniejszych i rozproszonych centrów obliczeniowych za pomocą szybkich sieci o dużych przepustowościach.

Kolejną istotną przyczyną dla tworzenia takich sieci jest powstawanie nowych źródeł danych naukowych, takich jak niedawno uruchomiony LHC, czyli Large Hadron Collider w CERN (to samo miejsce, w którym swoje początki miała WWW).  LHC generuje około 15 petabajtów rocznie, którymi naukowcy  z krajów, które mają udział w eksperymencie, są zainteresowani w sposób szczególny.

Innym podobnym przykładem jest planowany radioteleskop SKA [4] (Square Kilometer Array), którego rozpoczęcie budowy jest planowane na 2016 a osiągnięcie pełnej sprawności w roku 2024. Będzie to zbiór radioteleskopów, z których najdalsze będą znajdowały się około 3 tys. kilometrów od rdzenia radioteleskopu. SKA będzie zlokalizowany w Australii bądź RPA – to z południowej półkuli bowiem jest lepszy widok na Drogę Mleczną, zakłócenia radiowe są tam również mniejsze. W RPA powstaje już radioteleskop MeerKAT, który poza wzmocnieniem kandydatury tego państwa jako gospodarza dla SKA stanowi także test bed dla Square Kilometer Array. Warto zauważyć, na niecodzienne wymagania SKA wobec sieci: planowany ruch przekracza aktualny szacowany ruch w sieci Internet.

Innym aspektem działalności NREN-ów jest przeprowadzanie eksperymentów na sieciach jako takich. Zebrane doświadczenia mogą być potem wykorzystywane przez komercyjnych dostawców dostępu do sieci. Jednocześnie konieczne jest zwrócenie uwagi na fakt, iż budowa takich infrastruktur sieciowych, jakich w danym czasie potrzebują jednostki naukowe, nigdy nie jest opłacalne dla tych dostawców, choćby ze względu na brak usług, które by takie sieci były w stanie wykorzystać. Jest to kolejne miejsce, w którym jednostki naukowe pobudzają rozwój dziedziny, która później może być wykorzystana w życiu codziennym… często do celów o rzędy wielkości mniej sensownych niż te pierwotne.

84891

[1] http://www.pionier.net.pl/online/pl/
[2] http://www.platon.pionier.net.pl/online/
[3] 
http://www.geant.net/Media_Centre/Media_Library/Pages/Maps.aspx
[4] http://www.skatelescope.org/

Reklamy

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s

%d blogerów lubi to: