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 Логическая сеть наукоградов Подмосковья на основе IPv6, Л.В. Щур, С.А. Крашаков, А.Б. Теслюк, В.А. Кравченко, 2002
Печать

Логическая сеть наукоградов Подмосковья на основе IPv6

Л.В. Щур, С.А. Крашаков, А.Б. Теслюк, В.А. Кравченко

New Generation Internet - IPv6, Ярославль, 21-22 мая 2002. Тезисы докл., с. 42-47

Power Point Presentation

Thesises:

Мы приводим некоторые детали реализации проекта по созданию логической сети, которая соединит информационные и  электронные ресурсы наукоградов Подмосковья. Основное назначение проекта состоит в построении современной  инфраструктуры, которая способна обеспечить интеграцию научных, образовательных и технологических ресурсов научных центров, расположенных в Московской области. Сеть будет построена на использовании комбинации трех новейших информационных технологий. Архитектура cache-mesh (распределенный склад электронных документов) обеспечит ускоренный доступ к информации и электронным источникам. Сбор и индексация информации по технологии harvest (сборка электронного урожая) с последующим обменом проиндексированных списков поможет пользователям сети находить свежую и достоверную информацию по всему региону. Наконец, наша сеть будет построена на сетевом протоколе IPv6, который является существенной составной частью планируемой сети Интернет-2.

Информационное пространство наукоградов Подмосковья

Полезные последствия интеграции информационных и электронных ресурсов наукоградов Подмосковья для развития науки, технологий и обучения вполне очевидны. В дальнейшем на протяжении статьи мы будем для краткости говорить наукограды, подразумевая наукограды только Подмосковья. Правомерность выделения их для анализа обусловлена тем, что в Подмосковье расположено 28 из общего числа 73 наукоградов по России, что и определяет специфику нашего региона.

В этом разделе мы проанализируем сложившуюся ситуацию с сетевой коннективностью между наукоградами Подмосковья. Для этого приведем таблицу основных сетевых ресурсов городского уровня с указанием города, автономной системы - AS, провайдера Интернет услуг - ISP, адрес ресурса  и имени домена. Последний столбец указывает точку или маршрут обмена с другими сетями Российского Интернета. Заметим, что при развитой сетевой инфраструктуре, как правило, в городе имеются сети не единственного сервис-провайдера. При этом, имеются случаи, когда обмен информацией даже внутри одного наукограда осуществляется через западно-европейские сети (Фрязино, Черноголовка), через сетевую инфраструктуру других областей (Обнинск). Более того, в некоторых случаях, сервис-провайдер находится за пределами России - сервер zhukcity.ru городской администрации города Жуковского управляется Бельгийской сетью. При этом, обмен информацией с этим сервером осуществляется по маршруту Москва-Франкфурт-Париж-Брюссель.

Тем не меннее, обмен информацией осуществляется в основном через точку обмена Российским межсетевым трафиком M9-IX на междугородной телефонной станции М9 в г. Москве.

Наукоград

AS

ISP

IP-адрес

домен

маршрут в Рос. сети

Фрязино

AS20985

ArtX

80.73.175.9

fryazino.ru

Frankfurt-Teleglobe

AS20985

ArtX

80.73.173.132

ire.rssi.ru

Frankfurt-Teleglobe

AS9110

AGTEL

212.11.69.18

sdb.ire.rssi.ru

M9-IX – RSSI

Долгопрудный

AS5523

RM-Telecom

194.67.186.67

dolgop.ru

M9-IX

AS5467

Radio-MSU

193.125.143.140

mipt.ru

M9-IX

Дубна

AS21109

CONTACT-net

62.84.102.140

dubna.ru

M9-IX – Zenon

AS2875

HEP-CLS

159.93.14.13

jinr.ru

M9-IX – RBnet

AS2875

HEP-CLS

159.93.167.33

uni-dubna.ru

M9-IX – RBnet

Королев

AS2854

ROSPRINT

194.84.98.5

korolev.ru

M9-IX 

AS6584

TCNET

195.230.87.100

energia.ru

M9-IX

AS2895

FREEnet

193.233.61.212

mcc.rsa.ru -ЦУП

M9-IX

AS8402

CORBINA

195.14.58.66

kimes.edu.ru

M9-IX

AS2578

DEMOS

194.87.118.187

tsniimash.ru

M9-IX

AS2854

Rosprint

194.84.98.2

podlipki.ru

M9-IX

Мытищи

AS2118

Relcom

193.124.133.183

mytischi.ru

M9-IX

AS2895

FREEnet

193.233.63.1

mgul.ac.ru

M9-IX

Троицк

AS2683

Radio-MSU

194.67.115.61

troitsk.ru

M9-IX

AS5386

Cosmos (RSSI)

195.170.229.29

ttk.ru

M9-IX

AS5386

Cosmos (RSSI)

195.170.229.29

troitsk-city.ru

M9-IX

Обнинск

AS15468

Калуга-Элекс

62.148.132.20

obninsk.com

M9-IX – Калуга

AS15468

Калуга-Элекс

62.148.134.229

technologia.ru

M9-IX – Калуга

Протвино

AS15756

Caravan

217.23.156.202

protvino.ru

M9-IX

AS2643

IHEP (R-MSU)

194.190.161.18

ihep.su - ИФВЭ

M9-IX

AS2643

IHEP (R-MSU)

194.190.163.252

vlepp.serpukhov.su

M9-IX

Менделеево

AS8732

COMCOR

62.117.76.19

mendeleevo.ru

M9-IX

AS8732

COMCOR

62.117.76.19

vniiftri.ru

M9-IX

Зеленоград

AS5537

Garant-Park

195.209.60.6

zelenograd.ru

M9-IX

AS3316

Relarn

194.226.0.64

miee.ru

M9-IX

AS2820

Elvis-Telekom

212.114.4.250

angstrem.ru

M9-IX

AS8470

MAComnet

213.247.161.65

mikron.ru

M9-IX

Черноголовка

AS9113

Chg-FREEnet

194.233.46.3

chg.ru

M9-IX

AS8732

Comcor

62.117.81.5

chernogolovka.ru

M9-IX

AS8359

MTU-Intel

212.188.49.2

chgnet.ru

M9-IX

AS8557

Elkatel

195.18.39.8

Elkatel.ru

M9-IX - Corbina

AS20985

ArtX

80.73.175.11

artx.ru

Frankfurt – Teleglobe

AS8342

Rostelecom

195.161.104.2

dio.ru

Frankfurt – Teleglobe

Красноармейск

AS21453

FlexISP

80.252.133.2

krasno.ru

M9-IX

AS21453

FlexISP

80.252.133.2

npo-prostor.ru

M9-IX

Химки

AS15756

Caravan

217.23.153.88

himki.ru

M9-IX

Климовск

AS8241

Relline

195.146.71.146

klimovsk.ru

M9-IX

Юбилейный

AS15756

Caravan

217.23.153.50

intelcom.ru

M9-IX

Лыткарино

AS2578

Demos

194.87.5.70

lytkarino.ru

M9-IX (hosting Demos)

Жуковский

AS2822

UUNET-BE

212.190.116.93

zhukcity.ru

Frankfurt – Brussel

AS8773

Sovintel

213.221.9.5

lii.ru

M9-IX

AS6903

ZENON

195.2.91.101

tsagi.ru

M9-IX

AS3058

ЦНТК РАН

195.208.49.250

vuzz.ru

M9-IX (hosting МИАН)

Таблица объясняет причину того, что предпринимавшиеся ранее попытки построить физически единую компьютерную сеть Подмосковья невозможны. В Подмосковье работают десятки сервис-провайдеров. Каждый имеет свою политику организации каналов и управления сетевыми потоками. Согласовать такую политику практически невозможно в рамках свободно развивающегося общества.  Наш проект решает проблему путем организации логической сети наукоградов.

Архитектура распределенного склада электронных документов

Предполагается, что в каждом из наукоградов будет установлен как минимум один компьютер, выполняющий несколько функций, описываемых в настоящем докладе. Одна из них – осуществление получения информации через распределенный склад электронных документов (cache-mesh). Для этого на компьютере устанавливается программа кэш-сервера squid и настраиваются правила обмена информацией с аналогичными серверами в других наукоградах и с сервером, расположенным в ЦУС ЮМОС.

Распределенный склад электронных документов (cache-mesh) строится на основе свободно-распространяемого программного обеспечения кэш-сервера squid [1], который может выполнять не только обычные функции кеширующего прокси-сервера, но имеет ряд дополнительных особенностей. В частности, он способен создавать базу данных о коннективности (число хопов и RTT, по аналогии с traceroute) с наиболее популярными сайтами и обмениваться этими данными со своими соседями. При поступлении запроса на определенный документ, при его отсутствии в кеше,  squid способен динамически выбирать опимальный маршрут получения этого документа – либо напрямую с оригинального сайта, либо перенаправлять запрос одному из родительских кеш-серверов, расположенному неподалеку от оригинального сайта. С одной стороны, это существенно облегчает конфигурирование иерархической системы кеш-серверов. С другой стороны, было показано, что использование подобного подхода позволяет увеличить скорость получения документов в среднем в 2 раза (по сравнению с получением их с оригинального сайта) [2].

Технология распределенного склада электронных документов (cache-mesh) отработана в рамках проекта РФФИ 98-07-90293 и проекта 5.1.1 НСКТ-НВШ. По этим проектам была создана опорная сеть кеш-серверов, расположенная в основных научных сетях России: webcache1.free.net (FREEnet), ikia.ru.ircache.net (RSSInet), ras.ru.ircache.net (RASnet). Центральный кеш-сервер, обслуживающий запросы из наукоградов Подмосковья установлен на опорной сети ЮМОС. При этом основной кеш-сервер, работающий в каждом наукограде, конфигурируется так, что может автоматически перенаправлять запросы на документы на кеш-сервер другого наукограда, который окажется ближе к источнику необходимой информации, либо на центральный кеш-сервер, который сам перенаправит запрос либо на оригинальный сайт, либо на какой-либо другой кеш-сервер, который окажется ближе к требуемому документу.

Таким образом, пути получения информации в сети кеш-серверов cache-mesh могут не совпадать с обычными путями обмена информацией, указанными в таблице. В сети cache-mesh эти пути можно менять программным путем, что дает удивительную гибкость системе, и возможность  оперативно решать вопросы оптимизации информационных потоков [3].

Технология сбора и индексирования информации Harvest

Каждому, кто пытался найти необходимую информацию в Интернете, знакомо ощущение растерянности, когда на запрос поисковой системе получаешь тысячи ссылок. Например,  вам необходимо понять, как использовать протокол IPv6. На запрос «IPv6» система www.google.com.ru  выдает примерно 984 000 ссылок. Уточненый запрос «IPv6 Linux» приводит к 183 000 ссылок, «IPv6 IPv4» - 169 000 ссылок, а «IPv6 gateway» к 55 900 ссылкам. Просмотр такого количества невозможен, а случайный выбор файлов вряд ли будет эффективен. Тройные запросы «IPv6 Linux gateway» и «IPv6 gateway LAN» приводят к 22 000 ссылок каждый. Возможно и дальнейшее уточнение запросов, но оно может привести к тому, что один не очень корректно указанный параметр уведет Ваш поиск в сторону.

Одно из решений этой известной проблемы состоит в создании предметно-ориентированных логических сетей [4]. При этом сбор и поиск информации производится специальными системами и на вполне определенном пространстве в Интернете. Эффективность системы значительно возрастает, если при создании web-страниц использовать мета-код (Дублинский код) [5].

Свободнораспространяемая система Harvest [6] может быть установлена под свободнораспространяемыми операционными системами FreeBSD  и LINUX. Работа системы схематически представлена на рисунке.

На рисунке изображен обмен информацией между серверами S1, S2 и S3, расположенными в трех городах Town1, Town2 и Town3. В каждом городе сборщики информации программы harvest1, harvest2 и harvest3 производят сбор информации в простанстве web-серверов info1, info2 и info3, соответственно. Эта информация индексируется и серверы S1, S2 и S3 обмениваются ею. На каждом сервере может осуществляться поиск необходимой информации. Запрос из города Town X на получение желаемой информации поступает на сервер cacheX этого города. При необходимости кеш-сервер получает информацию через систему cache-mesh, описанную в предыдущем разделе. Преимущества такой системы очевидны в случае, если нам необходима информация по наукоградам Подмосковья. Именно это и есть специализированное назначение предлагаемой логической сети.

Межсерверный обмен по  протоколу IPv6

Текущий протокол межсетевого взаимодействия IPv4, в конечном счете, окажется неспособным поддерживать все возрастающее число узлов сети и удовлетворять требованиям новых приложений Internet. Поэтому он неизбежно будет вытеснен более современными протоколами, в частности, IPv6. Однако такой переход невозможен в одночасье и поэтому неободимо разработать механизмы, которые позволят пользователям продолжать работу в этот переходный период.

Предлагаемая нами сеть наукоградов будет построена на основе протокола IPv6. При этом, и кеш-сервер, и Harvest конфигурируются так, что могут принимать запросы в обоих протоколах – IPv4 и IPv6, получать информацию с оригинальных сайтов тоже в обоих протоколах (в зависимости о того, какой протокол поддерживается оригинальным сервером), но все обмены между кеш-серверами и серверами-сборщиками осуществляются по протоколу IPv6. Тем самым, указанные серверы будут выполнять роль шлюза между старыми сетями, которые пока еще построены на протоколе IPv4, и создаваемым в настоящее время Интернетом нового поколения, который будет полностью построен на протоколе IPv6.

Литература

1. Duane Wessels,  Squid Web-Proxy Cache,  http://www.squid-cache.org/

2. S.A. Krashakov, L.N. Shchur, Active measurements (experiments) of the Internet traffic using cache-mesh,  Int. J. Modern Phys. C, 12, 549-562 (2001); Comparative measurements of Internet traffic using cache-triangle,  In:  Web Caching and Content Delivery, eds. A. Bestavros and M. Rabinovich, (Amsterdam: Elsevier), 275-287 (2001).

3. С.А. Крашаков, Л.Н. Щур,  Кеширование информационных потоков и стратегия оптимизации маршрутов в распределенных системах,  Тезисы докл. 2 Всерос. научн. конф “Научный сервис в сети Интернет”, Новороссийск, сент. 2000, с. 145-148;  Оптимизация Интернет-трафика с помощью сети кеширующих серверов, Информационное общество, №5,  с.10-13 (2001)

4. PhysNet: The Physics Departments and Documents Network, http://physics-network.org/PhysNet/

5. Dublin Core Metadata Initiative,  http://dublincore.org/

6. Harvest: A Distributed Search System,  http://harvest.sourceforge.net/

 
(c) Department of applied network research SCC RAS
Slideshow is powered by phatfusion / Design by Next Level Design / Script by Joomla!
XXX Porn Tube