Проекты Отдела прикладных сетевых исследований НЦЧ РАН и Группы по вычислительной физике и сетевым исследованиям ИТФ им Л.Д. Ландау РАН

Контактная информация

Адрес:

Лесная улица, д. 9, ком. 202  
г. Черноголовка, Московской обл, 142432, Россия

тел: (495) 993-48-44

факс: (495) 993-58-17

e-mail: adm@chg.ru 

Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

 
Главная Публикации Высокоскоростные телекоммуникации и кеширование информации в Internet, С.А. Крашаков, 1997
Печать

Высокоскоростные телекоммуникации и кеширование информации в Internet

С.А. Крашаков

Proc. BBCC'97: Int. Conf. "Broadband Communications for Research and Education - Collaboration between Russia and the European Union", Moscow, 17-18 June 1997

Тезисы:

Разработчики компьютеров во всем мире давно уже поняли необходимость кеширования запросов к медленным устройствам ввода/вывода и медленной оперативной памяти, причем впервые система кеширования была применена в конструкции центрального процессора отечественной ЭВМ БЭСМ-6 (1967 год).
Очевидно, что подобный подход можно применить и к запросам информации в сети Internet, поскольку медленные каналы связи эквивалентны медленным устройствам ввода/вывода, а бзначительная часть запросов дублируется. При этом увеличение пропускной способности внешних каналов связи стоит больших денег, в то время как пропускная способность локальных каналов обычно на 2-3 порядка выше.  К сожалению, внедрение очевидно полезного подхода наталкивается на естественную трудность реорганизации системы организации серверов.  
Общеизвестно, что в последние годы объем информации, передаваемой по сети, растет экспоненциально, причем большая часть этого трафика приходится на WWW. Опасность того, что с появлением и бурным развитием WWW какой бы большой ни была пропускная способность каналов связи, они будут переполнены, первыми осознали в США и в России, и в конце прошлого года ведущие суперкомпьютерные центры США под эгидой NLANR - National Laboratory of Applied Network Research объявили о создании Национальной системы кеширования. 
В конце же прошлого года специалистами сети FREEnet совместно со специалистами отделов информатики РФФИ и Министерства науки РФ  был разработан план организации системы кеширования инфформационных потоков серверной среды сетей науки и образования.
Позже о подобных планах объявили Великобритания, Германия, Франция, Польша и многие другие страны. О высокой актуальности задачи создания крупномасштабных систем кеширования свидетельствует и тот факт, что решением от 26 сентября 1996 г. Технического комитета Транс-Европейской ассоциации научных и образовательных сетей (TERENA) была создана специальная группа (TF-Cache), которой было поручено немедленно приступить к созданию европейской системы кеширования и координации работ в данной области на международном уровне.
Для России эта проблема еще более актуальна, поскольку пропускная способность отечественных линий связи значительно ниже западных. Большинство региональных сетей соединены с Москвой устаревшими аналоговыми каналами 19.2-28.8 кбит/с, которые на сегодняшний момент загружены на все 100%. В то же время, многие региональные сети имеют развитую инфраструктуру и каналы связи до 10 Мбит/с. Аналогичная ситуация наблюдается и в Москве - все сети объединены между собой каналами 10 Мбит/с, в то время как пропускная способность внешних каналов связи, как правило, 128-256 кбит/с.
Региональные сети FREEnet одними из первых поняли необходимость кеширования сетевого траффика. Первый кеш-сервер в России был установлен в Научном центре в Черноголовке в ноябре 1995, позже подобные кеш-серверы были установлены в Ярославле, Перми, Челябинске, МНФ (Москва), ИТФ им. Л.Д.Ландау (Москва), ИОХ им. Зелинского (Москва). В августе-сентябре 1996 началось объединение этих серверов в иерархическую структуру.
Так же, как в современных компьютерах используется многоуровневый кеш (кеш на кристалле процессора, кеш на отдельных быстрых микросхемах памяти, кеш в оперативной памяти для ускорения доступа к устройствам ввода/вывода), для кеширования доступа к сети Internet предлагается использовать многоуровневую иерархическую систему. Первый уровень такой системы - это кеш-сервер (proxy сервер) организации, который создается на средства организации, заинтересованной в этом. Следующий уровень - это региональные кеш-серверы в регионах, имеющих развитую сетевую инфраструктуру (Черноголовка, Ярославль, Челябинск, Новосибирск, и т.п.). Хотя в ряде регионов такие серверы уже созданы, но действуют они, как правило, в экспериментальном режиме, поскольку для полного функционирования они требуют наращивания оперативной и дисковой памяти.
На верхнем уровне такой системы необходимо установить 2-3 сервера в Москве и заключить соглашения со всеми Российскими сетями об обмене информацией между кеш-серверами. Первый шаг в этом направлении был сделан в сентябре 1996 (соглашение между сервером ИТФ им. Л.Д. Ландау и МНФ), имеется также договоренность об обмене информацией между создаваемыми общенациональными серверами России и ФРГ (DFN, Мюнхен), Польши и США (NLANR).
Первые итоги показали, что кеширование WWW трафика эквивалентно повышению пропускной способности канала связи на 40-50%. Среднее время отклика на запрос уменьшается в 2-3 раза. Мы надеемся, что по мере создания общероссийской сети кеш-серверов и вовлечения в нее все большего числа пользователей, эти параметры должны еще улучшиться.
Планируется, что после введения данной системы в эксплуатацию будут достигнуты следующие показатели:

  • сокращен объем данных, принимаемых через внешние каналы связи, в среднем на 30% для международных каналов и 40-50% для междугородних каналов (региональные сети);
  • сокращено время доступа к данным в среднем на 70%;
  • сокращена нагрузка на серверы системы доменных имен (DNS).
 
(c) Department of applied network research SCC RAS
Slideshow is powered by phatfusion / Design by Next Level Design / Script by Joomla!
XXX Porn Tube