Internet nawet do 100 razy szybszy: nowy projekt sieci ma zwiększyć wydajność internetu

fot. MIT

Sercem internetu jest sieć włókien optycznych o wielkiej przepustowości, które obejmują całe kontynenty. Transmisja danych między serwerami dobywa się poprzez światłowody transmitujące sygnał znacznie wydajniej niż media elektryczne, jednak olbrzymia wydajność jest obarczona bardziej złożonym procesem kontroli. Sygnały optyczne są konwertowane na elektryczne, gdy nadchodzi potrzeba ich przetwarzania. Następnie mogą być ponownie przetworzone na sygnały świetlne w celu dalszej transmisji. Proces ten pochłania czas oraz duże ilości energii.

Grupa badaczy MIT z Vincentem Chanem na czele zademonstrowała nową metodę organizowania połączeń w sieciach optycznych, która w większości przypadków wyeliminowałaby procesy konwersji pogarszające wydajność sieci. Rezultatem byłoby znaczne przyspieszenie całego internetu rzędu 100 a nawet 1000 razy przy jednoczesnym ograniczeniu pochłanianej w procesach transmisji energii.

Głównym powodem dużej wydajności włókien optycznych jest fakt, że sygnały o różnej długości fali światła niosące różną informację mogą być transmitowane tym samym włóknem światłowodu. Problem pojawia się w momencie, gdy sygnały optyczne przychodzące z wielu miejsc docierają do routera w tym samym czasie. Konwersja sygnałów świetlnych do elektrycznych pozwala routerowi na przechowywanie ich zanim będę mogły być wykonane. Trwa to z reguły milisekundy, ale nie istniała jak dotąd wydajna metoda przechowywania sygnałów świetlnych nawet w krótkim czasie.

Chan opracował metodę nazwaną "flow switching" rozwiązującą powyższy problem. Pomiędzy lokalizacjami wymieniającymi olbrzymie ilości danych (np. Los Angeles i Nowy Jork) - przełączanie przepływu miałoby ustawić dedykowaną ścieżkę w internecie. Dla pewnych długości fali świetlnych, routery przyjmowałyby sygnał przychodzący tylko z jednego kierunku i przekazywałyby go też tylko w jednym kierunku. Eliminuje to sytuację, gdzie wiele sygnałów przychodzi z wielu kierunków, co jednocześnie wyklucza konieczność przechowywania sygnałów, a tym samym zmniejsza czasochłonność i energochłonność tego procesu.

Takie sytuacje mogłyby mieć miejsce już w dzisiejszym internecie. Wielkie firmy takie jak Facebook czy Google mogłyby zarezerwować pewne długości fali i za ich pośrednictwem przesyłany byłby ruch tylko i wyłącznie między serwerami danej korporacji. Jednak duża przepustowość włókien optycznych jaka mogłaby być tracona w momentach mniejszych aktywności serwerów, dla których byłaby zarezerwowana, skutecznie hamuje implementację tego rozwiązania. Dodatkowo duże ilości wymienianych danych mogły by przekroczyć przepustowość danego kanału.

MIT