Czy pamiętasz tę opowieść z dzieciństwa? Wygadany sprzedawca przekonuje chciwego władcę do szat swojej produkcji tak wspaniałych, że widzieć może je tylko prawdziwie mądra osoba. Szaty oczywiście nie istnieją - trochę jak dochody z nie gwarantowanych usług IP.

Wszystko-over-IP

Ostatnimi laty zarysował się bardzo silny trend do uznania, że wszystkie aplikacje przyszłości będą komunikować się po IP i że wszystkie systemy transmisyjne wezmą swoją inteligencję (czyli protokoły i algorytmy sterujące) ze świata IP. Przyjmując to, wydaje się całkiem logiczne, żeby wszędzie instalować rutery - oryginalne urządzenia transmisyjne dla IP. Wnioskowanie to gubi jednak aspekt ekonomiczny. Celem budowy sieci jest osiąganie zysków z jej eksploatacji. Zyski można czerpać wyłącznie z dostarczania stosunkowo drogich usług wysokiej jakości, a te wymagają pewności działania i przewidywalności systemu transmisyjnego. Wydaje się też pewne, że usługi przyszłości będą tymi samymi usługami co dzisiejsze, tyle że zmodyfikowanymi do pracy w zunifikowanej infrastrukturze transmisyjnej. Będą to przede wszystkim: telefonia głosowa, prywatne sieci komputerowe i Internet. Nie chcę przez to powiedzieć, że nie pojawią się nowe usługi. Jednak minie długi czas, aż będzie można z nich żyć.

Najszybciej rosnącym ruchem w sieciach operatorskich jest Internet - nie gwarantowana usługa oparta na IP. To właśnie na potrzeby Internetu powstały i rozwinęły się rutery. Filozofia Internetu i podstawowy dla niej protokół TCP/IP zostały wymyślone na potrzeby organizacji niekomercyjnej - amerykańskiej armii - a zaimplementowane na wielką skalę przez inne organizacje niekomercyjne - uczelnie amerykańskie (a później i europejskie). Niekomercyjne podstawy zdążyły się utrwalić, zanim Internet zaczął być wykorzystywany do innych celów. W powszechnej opinii dostęp do Internetu powinien być dziś darmowy, a przynajmniej bardzo tani. Myślenie operatorów, nakręcających boom internetowy ostatniej dekady, było następujące: oferując przynoszące straty usługi internetowe pozyskujemy mnóstwo klientów, którzy dadzą nam zyski, kupując inne usługi. Producenci sprzętu sieciowego dolewali oliwy do ognia, sprzedając urządzenia z bardzo korzystnymi długoterminowymi kredytami. Klienci masowo korzystali z darmowego Internetu, jednak wzrost sprzedaży usług dochodowych był znikomy. Ten mechanizm musiał doprowadzić w końcu do gwałtownego załamania się rynku.

Aby osiągnąć zysk...

Zyskowne usługi wymagają, by sieć transmisyjna była bardzo przewidywalna. Jest to trochę mętny termin, mówiący o niezawodności, dostępności, małych (i stałych) opóźnieniach. Rutery nie były projektowane, by spełniać te kryteria, a wszystkie ich rozszerzenia wprowadzane przez ostatnie dziesięć lat zrobiły zaskakująco mało, by to zmienić.

W 1997 roku IETF powołał grupę roboczą Multi-Protocol Label Switching (MPLS), aby przekształcić bezpołączeniowe IP w technologię połączeniową. Zmuszając pakiety IP do poruszania się w ramach ustalonych połączeń, czynimy sieć bardziej przewidywalną. Pozwoli to z czasem przenosić kolejne chronione aplikacje na platformę transportu IP i budować sieci jak na rysunku 2.

MPLS jest zazwyczaj przedstawiany jako coś, co można wprowadzić przez wgranie nowego oprogramowania na dzisiejsze rutery IP lub przełączniki ATM. Pod pewnym względem jest to prawda - jeśli chcemy agregować nie gwarantowane połączenia internetowe albo stworzyć któryś z obecnie rozpowszechniających się niestandardowych systemów IP VPN - wtedy MPLS jest prostą zmianą oprogramowania. Mówi się, że prywatne sieci IP (IP VPN) są uznawane za aplikację dającą potencjalnie większe zyski od prostego dostarczania Internetu. Problem w tym, że nie ma przekonujących danych wskazujących na to, że "większe" znaczy "prawdziwe".

MPLS nie jest dziś gotów do przenoszenia naprawdę dochodowych aplikacji - takich jak telefonia głosowa. Mnóstwo protokołów nie zostało jeszcze napisanych (nie wspominając o testowaniu), ale mamy ideę zgodności sprzętowej ruterów. Weźmy prosty przykład: żeby zagwarantować przewidywalność połączenia MPLS, pakiety przesyłane w jego ramach muszą być umieszczane w kolejce oddzielnej od innych połączeń. Żeby sprawdzić, czy dane są przesyłane zgodnie z kontraktem, albo choćby policzyć je dla wystawienia rachunku, musimy mieć liczniki obsługujące tę kolejkę. Oczywiście - dzisiejsze rutery mają wiele kolejek. Niektóre mają ich osiem na każdym porcie, a widziałem nawet ruter o 64 kolejkach. Jednak potrzebujemy oddzielnej kolejki dla każdego połączenia, a na interfejsie 10 Gb/s będziemy ich mieli o kilka rzędów wielkości więcej, niż oferują najbardziej zaawansowane rutery. Nawet jeśli mielibyśmy tyle kolejek, to ruter nie zapewni odpowiedniej liczby liczników. Abstrahując od możliwego zapchania sieci niekontrolowanymi danymi, co zrobimy, gdy klient zacznie wykłócać się o rachunki? Zbudowanie przewidywalnej sieci MPLS przy użyciu dzisiejszych ruterów będzie doprawdy trudne. Ale jest to wielka okazja dla producentów sprzętu.