Бесплатная реклама в интернете

   Чтобы Интернет не обрушился под нарастающей тяжестью информации, нужно радикально изменить способы обработки данных в сети, считает глава Bell Labs Research Маркус Хофманн (Marcus Hofmann).

   До конца текущего года количество смартфо­нов, планшетников и прочих интернет-ориен­тированных гаджетов превысит численность населения Земли. Но, пожалуй, существеннее то, что все более быстрые и мощные мобильные устрой­ства, появляющиеся на рынке, производят и потребляют беспрецедентные объемы цифрового контента. Согласно недавно опубликованному годовому отчету компании Cisco, одного из мировых лидеров в области сетевых тех­нологий, объем информации, передаваемой во всем ми­ре через мобильные устройства, в прошлом году вырос на 70%. Однако мощность существующей в мире сетевой инфраструктуры конечна, что заставляет нас строить догадки: когда же мы достигнем предела пропускной способности и что мы будем тогда делать?

   Конечно, есть способы увеличить производительность сети: например, можно проложить новые кабели, напич­кать их большим количеством цифрового оптоволокна или разгрузить трафик через вторичные спутниковые сети, но эти меры всего лишь отсрочат наступление не­избежного. Выход— сделать общую инфраструктуру сети более «умной». Для этого потребуются два основ­ных компонента: компьютеры и иные устройства, ко­торые смогут предварительно обрабатывать и, возмож­но, фильтровать или агрегировать контент перед тем, как выложить его в сеть, а также такая сеть, которая «понимает», что делать с контентом, а не просто тупо по­глощает его в виде бесконечного неразличимого потока битов и байтов.

   Чтобы выяснить, можно ли добиться подобных техно­логических прорывов, журнал Scientific American побе­седовал с Маркусом Хофманном, который возглавляет фирму Вей Labs Research в городе Холмделе, штат Нью-Джерси, США. Это научно-исследовательское подразде­ление компании Alcatel-Lucent, которая в том или ином качестве занималась разработкой транзисторов, лазе­ров, ПЗС-матриц и множеством других передовых тех­нологий XX в. Хофманн (он пришел в Вей Labsв 1998 г., получив докторскую степень в Германии, в Университе­те Карлсруэ) и его команда считают, что нужно двигать­ся именно по пути построения клиент-ориентированных информационных сетей, потому что такой подход обеща­ет увеличение мощности Интернета за счет развития его интеллектуальной надстройки. Предлагаем вам выдерж­ки из этого интервью.

— Откуда известно, что мы подходим к пределу воз­можностей современной телекоммуникационной ин­фраструктуры?

— Признаки этого едва заметны, но они есть. Вот вам пример из личной жизни. Я пользуюсь скайпом, чтобы «живьем» показать моим родителям в Германии, как мои дети играют в хоккей. Но иногда в самые захватываю­щие моменты видео тормозит. В целом это происходит не так уж часто, но с некоторых пор — все чаще и чаще. Это признак того, что сеть начинает испытывать стресс от того объема данных, которым ее нагружают.

   Мы знаем, что сама природа устанавливает опреде­ленные пределы: каналы передачи информации имеют ограниченную пропускную способность. Этот феномен называется нелинейным пределом Шеннона (по имени математика Клода Шеннона, работавшего в Bell Telephone Laboratories), и он указывает нам границу развития тех­нологий. Мы уже почти достигли этой границы, остав­шийся запас находится в пределах двоичного порядка. Другими словами, когда объем сетевого трафика удвоит­ся — а это может произойти в ближайшие четыре-пять лет, — предел Шеннона будет превзойден. Наступит фун­даментальный информационный затор. Этот предел принципиально нельзя отодвинуть, подобно тому как мы не можем увеличить скорость света. Поэтому нам при­дется искать пути для продолжения необходимого техно­логического роста с учетом указанных пределов.

— Как сделать, чтобы Интернет не уперся в этот предел?

— Наиболее очевидный путь — увеличивать пропуск­ную способность сети путем прокладки дополнительно­го оптоволокна. Например, вместо одного трансатланти­ческого оптоволоконного кабеля иметь два, пять или де­сять. Это подход, так сказать, «в лоб», но его реализация обойдется очень дорого: нужно копать землю для про­кладки световодов, устанавливать многочисленные опто усилители, приемники-передатчики и т.д. Чтобы сни­зить затраты, необходимо не только объединить множе­ство информационных каналов в едином оптоволокне, но и миниатюризировать многочисленные приемники и передатчики с помощью новых технологий, в частно­сти из сферы интегральной оптики. Такой подход назы­вается «пространственным уплотнением».

   Впрочем, только лишь «разогнать» производитель­ность существующей инфраструктуры будет недоста­точно, чтобы удовлетворить растущие коммуникацион­ные потребности. Нужна такая сетевая инфраструктура, которая больше не воспринимает необработанные дан­ные всего лишь как биты и байты, но различает в них элементы информации, значимые для пользователя ком­пьютера или смартфона. Хотите ли вы знать, какие се­годня температура, скорость ветра и атмосферное давле­ние, или вам просто нужно узнать, как одеться по пого­де? Вот для этого и строится информационная сеть.

— Чем такая сеть отличается от сегодняшнего Ин­тернета?

— Многие называют Интернет «тупым», хотя мне не нравится это определение. Что изначально дало тол­чок развитию Интернета? Необходимость обменивать­ся документами и данными не в режиме реального вре­мени. Главным требованием к системе была ее устойчи­вость — способность продолжать работу, даже когда один или более ее узлов (компьютеров, серверов и т.д.) вышел из строя. Сеть была предназначена для восприятия дан­ных как простого потока цифровой информации, а не для интерпретации значимости этих данных.

   Сегодня мы используем Интернет для приложений, требующих работы в реальном времени, будь то про­смотр видеопотока или онлайн-телефония. В то же вре­мя мы генерируем гораздо большие объемы данных. Сети приходится больше «знать» об информации, ко­торая в нее поступает, чтобы лучше спланировать ее доставку и таким образом функционировать более эф­фективно. Например, если я в своем офисе провожу ви­деоконференцию и отворачиваюсь от экрана монитора, чтобы переговорить с только что вошедшим ко мне че­ловеком, в настройках конференции должен быть пара­метр: «Приостановить передачу изображения до тех пор, пока я снова не повернусь к экрану». Система распозна­ет тот факт, что я отвлекся, и не будет тратить сетевые ресурсы, пока я с кем-то разговариваю в моем кабинете.

— Что нужно сделать, чтобы сеть больше «знала» о передаваемой информации?

— Существуют разные походы. Если вы хотите боль­ше знать о данных, передаваемых в сети (например, чтобы отправить запрос на загрузку веб-страницы бли­жайшему серверу), то используете программу, которая «подглядывает» в пакет данных: это называется «глубо­ким инспектированием пакета». Представьте себе обыч­ное бумажное письмо, которое вы отправляете по по­чте в конверте с адресом. Почтовой службе все равно, что в письме, ей нужен только адрес.

   «Нужна такая сетевая инфраструктура, которая больше не воспринимает необработанные данные всего лишь как биты и байты, но различает в них элементы информации, значимые для пользователя компьютера или смартфона» . При глубоком ин­спектировании пакета программа-инспектор дает сети указание «распечатать конверт» сданными и прочитать по крайней мере часть содержимого. Но таким путем можно получить лишь ограниченную информацию о со­держании пакета, причем эта работа требует большой производительности. Кроме того, если данные в пакете зашифрованы, то глубокое инспектирование бесполезно.

   Лучшим вариантом было бы классифицировать дан­ные и выдать сети инструкции по обработке разных ти­пов данных. Можно ввести регламент, устанавливаю­щий, скажем, приоритет видеопотока перед электронной почтой, для этого даже не обязательно заглядывать в со­держание видео или почты. Сеть просто будет учитывать эти дескрипторы при маршрутизации пакетов.

— Но данные, которые путешествуют по Интернету, уже снабжены дескрипторами, почему бы их не ис­пользовать?

— Все зависит от уровня обработки этих дескрипторов. Например, пакеты данных, которые используют прото­кол Интернета, имеют заголовок с адресами отправителя и получателя. Их можно считать дескрипторами, но они несут очень ограниченную информацию. Они не скажут, к какому веб-сайту обращается пользователь. По ним не ясно, относятся ли данные к видеопотоку в реальном времени или их можно подвергнуть пакетной обработке. Я же веду речь о более содержательных тегах верхнего уровня, или метаданных, которые частично могут быть отображены в тегах нижнего уровня.

— Не получится ли так, что управление потоками данных в сети посредством приоритетов приведет к тому, что сеть будет отдавать предпочтение опре­деленному типу трафика за счет других?

— Но эта ситуация не отличается от того, что мы уже имеем, скажем, на городских дорогах. Когда мы слышим сирену, всем нам полагается принять вправо, освобо­див проезжую часть для машины скорой помощи, что­бы та проехала как можно быстрее, без помех и, возмож­но, спасла чью-то жизнь. В данном случае сирена выпол­няет функцию дескриптора: пока мы признаем, что она указывает на экстренный случай, нам необязательно знать, кого везет скорая помощь и что случилось с этим человеком, — мы просто ведем себя соответствующим образом. Может быть, мы должны в случае крайней не­обходимости дать право преимущественного «проезда» и определенным пакетам данных в Интернете? Речь идет всего лишь о понятных правилах игры и общепринятых манерах поведения — что на дорогах, что в сети.

— Даже если «умная» сеть сможет перемещать дан­ные более рационально, все равно сетевой контент экспоненциально растет. Как уменьшить поток дан­ных, поступающих в сеть?

— Смартфоны, компьютеры и прочие устройства по­рождают большое количество первичных данных, ко­торые затем поступают в специализированные центры хранения и переработки информации. Пересылка дан­ных через весь мир в некий пункт централизованной пе­реработки не решит проблемы экспоненциального роста контента в будущем. Вместо этого мы могли бы перей­ти к такой модели, при которой данные обрабатываются еще до того, как попадают в сеть. Например, имея камеру видеонаблюдения в аэропорту, вы программируете эту камеру (или небольшой сервер, управляющий группой камер) для распознавания лиц таким образом, что само распознавание будет выполняться на месте с помощью базы данных, хранящейся в самой камере или на серве­ре, и только потом информация будет уходить в сеть.

— Как при создании информационных сетей реша­ется проблема конфиденциальности данных?

— Существующая сегодня дихотомия в отношении за­щиты данных такова: ты или сохраняешь конфиден­циальность— или практически полностью отказыва­ешься от нее, чтобы получить доступ к определенным персонифицированным сервисам, как, например, музы­кальные поисково-рекомендательные службы, основан­ные на предпочтениях подписчика, или скидочные ку­поны для интернет-магазина. Нужно найти какую-то зо­лотую середину, чтобы пользователь сам распоряжался своими данными.

   Главная проблема заключается в том, что эта «середи­на» должна быть достаточно понятной пользователю. По­смотрите, как сложно сегодня обеспечить конфиденци­альность в социальных сетях. Ваши снимки оказыва­ются в фотопотоках у людей, которых вы даже не знаете. Должен быть цифровой аналог ручки управления, кото­рый позволит регулировать соотношение уровня конфи­денциальности и уровня персонификации. Чем больше я сообщаю о себе информации, тем более персонифициро­ванными будут сервисы, которые я получаю. Но я смогу повернуть эти ручку и назад: если я пожелаю оставить о себе менее подробную информацию, я все равно смо­гу получать адресные предложения, разве что менее це­левые.

— Открытость Интернета делает его уязвимым для кибератак, поэтому проблема обеспечения безопас­ности в основном перекладывается на пользовате­лей компьютеров и других устройств, подключенных к Сети. Какое влияние на безопасность в Интернете окажут информационные сети?

— Подход, связанный с построением информационных сетей, придает глобальной инфраструктуре более высо­кую осведомленность относительно характера сетево­го трафика, что может оказаться полезным для распоз­навания и сдерживания кибератак. Но здесь могут воз­никнуть другие осложнения. Я рассчитываю — и даже надеюсь — на то, что потоковые данные во все больших масштабах будут передаваться в зашифрованном виде для обеспечения их подлинной безопасности и конфи­денциальности. Конечно, из зашифрованных данных будет трудно извлечь какие-либо метаданные для сети. Это серьезная задача для разработчиков: она потребует создания новых алгоритмов шифрования, которые одно­временно и сохраняют секретность, и позволяют произ­водить определенные математические операции над за­шифрованными данными.

   Представим, например, что размер дохода каждой се­мьи в некоем регионе хранится в зашифрованном виде на сервере «облака» и никто, кроме авторизованного пользователя, не сможет получить эти данные. Было бы полезным, если бы эти цифры были закодированы так, чтобы программа, запущенная в «облаке», смогла вычис­лить средний семейный доход для данного региона — без расшифровки конкретного домовладения, исключитель­но путем обработки кодированных данных.

   Есть и другой подход: разработать такие хитрые спо­собы управления шифрами, чтобы ими можно было де­литься без ущерба для безопасности. В случае успеха ни один из этих подходов не должен осложнить пользо­вателю жизнь. В этом и проблема, и ключ к ее решению. Сколько пользователей сегодня реально занимаются шифрованием своей электронной почты? Почти никто, потому что это лишняя работа.