Bandbreite auf Abruf

Internet2 , ein gemeinnütziges Konsortium für fortschrittliche Netzwerke in den USA, entwickelt ein neues Netzwerk, das bei Bedarf große Mengen an dedizierter Bandbreite erschließen soll. Ein Forscher, der beispielsweise Telechirurgie-Technologien testen möchte, für die eine reibungslose, zuverlässige Internetverbindung unerlässlich ist, könnte das Netzwerk verwenden, um vorübergehend einen dedizierten Pfad für das Experiment zu erstellen. Als dynamisches Leitungsnetzwerk bezeichnet, sind seine unmittelbaren Anwendungen akademisch, aber seine zugrunde liegenden Technologien könnten eines Tages in das kommerzielle Internet eindringen und beispielsweise verwendet werden, um High-Definition-Video zu Verbrauchern zu übertragen.

Großer Absender: Das dynamische Schaltungsnetzwerk von Internet2 wird dazu beitragen, Kanäle für große Informationsmengen bereitzustellen, die zu und von akademischen Forschungsprojekten wie dem oben genannten Hadronenbeschleuniger des CERN fließen. In Zukunft könnte die Technologie kommerzielle Anwendungen finden, beispielsweise für die schnelle Übertragung von hochauflösenden Online-Videos.

Die Idee hier ist, das Netzwerk grundsätzlich anders zu betrachten, sagt Rick Summerhill, CTO von Internet2. Das derzeit für das Web verwendete Internet Protocol (IP) zerlegt Daten in Pakete, die über Glasfaserkabel an ihr endgültiges Ziel gesendet werden. Die Pakete müssen keinen gemeinsamen Weg durch das Netzwerk nehmen; Router verhalten sich wie Wegstationen im Netzwerk, prüfen jedes Paket einzeln und entscheiden, wohin es als nächstes gesendet werden soll. Das Problem bei diesem System besteht darin, dass große Datenübertragungen die Router mit Paketen blockieren können, die auf eine Richtung warten. Wenn die Pakete nicht gleichzeitig ihr endgültiges Ziel erreichen, kann es beim Empfänger zu Jitter kommen – Unterbrechungen des Datenstroms, die können beispielsweise Sprünge in Online-Videos erzeugen.



Summerhill sagt, dass ein Forscher mithilfe des dynamischen Leitungsnetzes eine temporäre Verbindung zu einem anderen Ort aufbauen könnte, die wie ein Telefonanruf funktionieren würde: Die Daten des Benutzers würden direkt an diesen anderen Ort übertragen, ohne Unterbrechung durch den Verkehr anderer Teilnehmer des Netzwerks . Im Ergebnis konnten große Informationsmengen schnell und übersichtlich übertragen werden.

Das dynamische Schaltungsnetzwerk ist eher eine Verbesserung eines herkömmlichen Netzwerks als ein Ersatz. Internet2 verfügt immer noch über einen Backbone, der die im Web übliche Standard-IP verwendet. Der Unterschied zum dynamischen Leitungsnetzwerk besteht darin, dass es ein leitungsvermitteltes Netzwerk verwendet, das so eingerichtet werden kann, dass alle Pakete demselben Pfad folgen. Außerdem müssen diese Schaltkreise nicht dauerhaft vorhanden sein. Lachlan Andrew , erklärt ein Forscher bei Netlab am California Institute of Technology, dass ein leitungsvermitteltes Netzwerk einen Weg für den gesamten Paketstrom festlegt, sodass diese an jeder Zwischenstation weitergesendet werden können, ohne dass sie einzeln untersucht werden müssen. Internet2 entwickelt Technologien, um zwischen Knoten zu kommunizieren, einen Pfad zu finden und ihn zu konstruieren, sagt er.

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Die Idee des dynamischen Rundstreckennetzes, so Summerhill, besteht darin, dass diese Rundstrecken bei Bedarf eingerichtet werden können, damit der Verkehr, der eine hervorragende Servicequalität benötigt, aus dem regulären Fluss heraustreten kann. Da Daten mit unterschiedlichen Lichtfrequenzen über Glasfaserkabel gesendet werden, können Daten aus dem dynamischen Leitungsnetz mit IP-Daten koexistieren und müssten keine neuen Kabel verlegt werden. Summerhill sagt, dass Internet2 an Software arbeitet, die irgendwann in Netzwerkgeräte eingebaut werden könnte, um diese verschiedenen Flüsse zu steuern und Schaltkreise einzurichten, wann und wo sie benötigt werden.

Unter den aktuellen Anwendungen für das dynamische Schaltungsnetzwerk erwartet Internet2, die Übertragung von Daten vom großen Hadronenbeschleuniger des CERN an Forscher an anderen Institutionen zu erleichtern, und hat Versuche durchgeführt, bei denen Schaltungen zwischen dem Beschleuniger und der University of Nebraska geöffnet werden. Für die Zukunft, so Summerhill, hoffen die Forscher, dass sich aus der Technologie kommerzielle Anwendungen entwickeln. Stellen Sie sich ein Netzwerk vor, das Hunderte oder Tausende von HD-Kanälen bereitstellt und auch On-Demand-Videofunktionen bietet, sagt er. Er sieht ein kommerzielles Netzwerk vor, das sowohl eine hohe Bandbreite als auch eine hohe Servicequalität benötigt, wie einige aktuelle akademische Anforderungen. Die Methoden zur Unterstützung dieses Netzwerks werden derzeit untersucht, sagt Summerhill. Obwohl es derzeit keine kommerziellen Implementierungen gibt, stellt er fest, dass Internet2 mit kommerziellen Partnern zusammenarbeitet, die möglicherweise ein Weg sein könnten, die Technologie in das normale Internet zu bringen.

Clive Davenhall arbeitete im Rahmen seiner Funktion als Ingenieur am National e-Science Centre in Edinburgh an Software für akademische leitungsvermittelte Netzwerke im Vereinigten Königreich, das an der Verbesserung der Methoden für die Durchführung groß angelegter wissenschaftlicher Forschung über das Internet arbeitet. Davenhall sagt, dass, obwohl seit langem über dynamische Leitungsnetzwerke gesprochen wird, diese Art von Netzwerk keinen großen Einfluss auf das kommerzielle Internet hatte, teilweise aufgrund von Bedenken, wie es in einer weniger kontrollierten Umgebung funktionieren könnte als Wissenschaft. Wenn beispielsweise die durchschnittliche Person bei Bedarf einen dedizierten Stromkreis einrichten könnte, könnten Ressourcen in Anspruch genommen werden, die die Erfahrung anderer Benutzer beeinträchtigen könnten.

Summerhill sagt, dass das dynamische Streckennetzwerk noch in den Kinderschuhen steckt und noch einige Weiterentwicklungen vor sich haben. Er erinnert sich an die Zeit, als IP noch nicht als reif für kommerzielle Anwendungen galt. Bisher seien vier Universitäten in vier verschiedenen regionalen Netzen an das dynamische Leitungsnetz angeschlossen, sagt Lauren Rotman, PR-Managerin für Internet2. Rotman fügt hinzu, dass es einfach sein wird, Universitäten in bereits verbundenen Regionen hinzuzufügen. Die Organisation hofft, die Reichweite des dynamischen Streckennetzes im kommenden Jahr deutlich erhöhen zu können.

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