Superruter z AGH – blog naukowy

Prototyp rutera nowej generacji, pozwalającego przyspieszyć transmisję danych w Internecie, opracowali dr inż. Jerzy Domżał i dr inż. Robert Wójcik z Katedry TelekomunikacjiAkademii Górniczo-Hutniczej we współpracy z dr. Zbigniewem Dulińskim z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Innowacyjność urządzenia polega na tym, że przy jego pomocy będzie można w bardziej wydajny sposób wykorzystywać dostępne zasoby sieciowe. Inaczej mówiąc, ruter umożliwi przesłanie większej ilości danych w krótszym czasie, a to przełoży się bezpośrednio na jakość i koszt transmisji.

 

Nowe rozwiązanie jest adresowane głów¬nie do właścicieli sieci szkieletowych, rozległych, czyli takich, które pokrywają teren np. całego województwa czy kraju. Jednakże ruter naukowców z AGH może być też wykorzystywany w działaniu sieci typu LAN, czyli lokalnych, działających w obrębie jednego budynku. Ruter ma zastosowanie wtedy, gdy właściciel czy dzierżawca sieci ma do dyspozycji kilka łączy. „Wymyśliliśmy sposób na usprawnienie ruchu w Internecie. Obecnie jest tak, że jeśli np. trzeba przesłać dane z Krakowa do Gdańska, a w sieci naszego operatora ustawiona jest trasa Kraków–Warszawa–Gdańsk, to właśnie tą drogą jest transmitowany cały ruch. Wyobraźmy sobie sytuację, że jedno z łączy na tej trasie jest przeciążone i nie jest w stanie sprostać natężeniu strumienia danych. Nasz ruter «zauważy», że dostępna przepustowość maleje i wówczas znajdzie trasę alternatywną, np. przez Wrocław i Poznań” – wyjaśnia dr inż. Jerzy Domżał.


Prowadzone od pewnego czasu badania, dotyczące współczynnika wykorzystania zasobów sieciowych, wskazują do jakiego poziomu obciążane są łącza w sieci. Dziś oscyluje on w granicach 50 proc. „Nasze urządzenie pozwoli doprowadzić do tego, aby współczynnik wykorzystania zasobów był znacznie wyższy i wynosił 80, a nawet 90 proc. A to z kolei przełoży się na koszt obsługi ruchu, gdyż nie trzeba będzie utrzymywać nadmiarowych łączy” – dodaje dr Domżał.


Jak działa prototyp? Ruter ma kilka wyjść, do których są podłączone kable transmitujące dane w sieci. Obecnie operatorzy programują urządzenie „na sztywno”, z góry określając, którym łączem będzie ono wysyłało strumień danych w danym kierunku. Wynika to z tablicy rutingu, czyli z protokołu pracującego w sieci w czasie rzeczywistym, który określa trasy wyliczając metryki danych łączy. Odbywa się to w sposób automatyczny, ale skutek zawsze jest ten sam – mamy określoną jedną trasę do punktu docelowego. Ruter naszych naukowców rozwiązuje problem w taki sposób, że „obserwuje” łącza w czasie rzeczywistym i reaguje natychmiast, gdy któreś z nich się przeciąża; wówczas następuje przeliczenie tras i zmiana w tablicach rutingu, a ruch, który na skutek przeładowania nie zostałby obsłużony, jest przekierowywany na inną trasę.


Na razie naukowcy zgłosili swój projekt do urzędów patentowych w kraju i za granicą, m.in. w USA, Japonii i Chinach. „Mamy nadzieję, że uda nam się ten patent uzyskać, a tymczasem planujemy pokazać nasz ruter najważniejszym producentom sprzętu sieciowego, takim jak Cisco czy Juniper. Jeśli zainteresują się nim i odkupią od nas patent, to będą go mogli rozwijać i produkować. I dopiero wtedy trafi do dostawców Internetu” – tłumaczy dr Wójcik. Obecnie żadne z dostępnych na rynku urządzeń sieciowych nie oferuje tego typu funkcji, dlatego jest wielce prawdopodobnie, że urządzenie skonstruowane w AGH wzbudzi zainteresowanie potentatów z branży. „Tym bardziej że nasza propozycja nie zmienia całkowicie urządzenia, które stosuje się obecnie i firmy nie będą musiały budować czegoś od początku. Dla nich jest to kwestia dołożenia nowych funkcji do sprzętu, który już istnieje” – uważa dr Wójcik.


Pomysł inżynierów z AGH i UJ jest realizowany od trzech lat. Badania podstawowe zostały sfinansowane w ramach projektu SONATA Narodowego Centrum Nauki, natomiast badania stosowane, umożliwiające budowę prototypu – z funduszy Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Uczeni pozyskali też środki z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, które pozwoliły pokryć koszty związane z opatentowaniem.


Z badań dotyczących optymalizacji ruchu w sieci wynika, że istnieje duże zapotrzebowanie na rozwiązania zaproponowane przez trzech krakowskich naukowców – nie tylko ze względu na usprawnienie transmisji danych, ale także możliwość zmniejszenia jej kosztów. Pozostaje tylko mieć nadzieję, że oszczędności operatorów będą na tyle znaczące, że skłonią ich do obniżenia klientom rachunków...

 

Tekst: Ilona Trębacz