Dans le magazine "Forum Akademickie" ( https://forumakademickie.pl ) n ° 5/2020, un article "Globalna sieć komputerowa przed i po pandemii" (traduction du titre: "Réseau informatique mondial avant et après la pandémie") a été publié par MSc. Łukasz Świerczewski :
Réseau informatique mondial avant et après la pandémie
Avec un bon concept de fonctionnement et des données avec la bonne résolution, il est possible de trouver la plus petite aiguille dans la plus grande botte de foin, ce qui est l'un des principaux objectifs du projet iThena.
La pandémie COVID-19 a été le sujet dominant dans pratiquement tous les sites d'actualités et de réseaux sociaux ces derniers mois. Le monde n'anticipait pas l'apparition d'un ennemi aussi inattendu, silencieux et rusé. Nous n'étions pas préparés à l'image visible de la réalité qui nous est présentée par les médias. La COVID-19 a considérablement affecté de nombreux domaines de notre entreprise. La nouvelle menace a obligé les écoles, les universités et les entreprises à se tourner dans une très large mesure vers des activités menées derrière les bureaux de nos maisons.
Je ne suis ni biologiste ni une personne ayant une formation médicale. Jusqu'à présent, les virus dans mon travail d'ingénierie ont toujours attaqué les ordinateurs, pas les gens directement. Cependant, le changement dynamique de la situation mondiale et la nécessité d'adapter des sociétés entières à de nouvelles conditions affectent également les domaines technologiques. En passant nos journées à la maison, surfer sur le Web, faire des achats en ligne et regarder des films, nous sommes plus immergés que d'habitude dans la réalité virtuelle. Nous communiquons, les données circulent grâce aux ondes radio, aux impulsions électriques au milieu de certains supports de transmission, ou de plus en plus souvent grâce aux photons dans le cœur de la fibre. Même le meilleur réseau informatique peut être submergé par trop de trafic, ce que nous pouvons parfois observer.
Fig. 1. Une tranche de la visualisation graphique (points de réseau reliés par des arêtes représentant un possible flux de données point à point
BOINC et les défis de la science moderne
Dans le "Forum académique" (Forum Akademickie 7-8 / 2014) mon article intitulé BOINC - pas seulement des calculs. BOINC (extension complète de l'anglais: Berkeley Open Infrastructure for Network Computing) représente une plate-forme bien connue pour l'informatique distribuée utilisant des ressources informatiques connectées par Internet. Les internautes peuvent mettre des ressources informatiques à la disposition des scientifiques qui mènent leurs travaux dans différents projets BOINC. En termes de sujets, ces projets sont très diversifiés - des mathématiques pures (http://www.primegrid.com), en passant par la modélisation de problèmes de particules élémentaires (https://lhcathome.web.cern.ch) et l'apprentissage des lois des trous noirs (https://universeathome.pl), à des problèmes typiquement biologiques, médicaux ou directement liés à la pharmacie (http://boinc.bakerlab.org/rosetta). Alors que la situation de la COVID-19 s'aggravait, des équipes de recherche du monde entier ont également commencé à utiliser des projets BOINC pour soutenir les calculs qu'elles faisaient pour développer un vaccin (https://boinc.bakerlab.org/rosetta/forum_thread.php?id=13702). C'est un fil extrêmement intéressant - chaque internaute peut apporter une petite brique et soutenir la lutte contre un ennemi commun.
Passionnée depuis de nombreuses années, associée à BOINC et aux autres méthodes de traitement de données, j'ai lancé en septembre 2019 mon propre projet distribué. Au moment de la rédaction de l'article, ce projet n'effectue pas encore de tâches de calcul typiques - comme la plupart des systèmes BOINC. La tâche principale conçue sur la plate-forme dans la phase initiale était de cartographier et de surveiller les structures du réseau dans l'Internet moderne.
À partir de la source, les données envoyées sur Internet voyagent point par point à travers les périphériques du réseau jusqu'à ce qu'elles atteignent la destination définie. Si nous accédons au site Web à forumakademickie.pl (notre objectif) depuis notre ordinateur, les données, en fonction de la situation actuelle, peuvent circuler via le routeur domestique, puis tomber sur le premier appareil - déjà du côté de notre opérateur de télécommunications - d'où elles sautent plus loin jusqu'à ce qu'elles atteignent ton but. Le chemin du retour avec la réponse ne doit pas nécessairement passer par les mêmes points. La structure des réseaux et des flux de données dans l'Internet moderne peut être très compliquée, et nous - en tant qu'observateurs - ne sommes souvent pas au courant de tout. Certains appareils du réseau nous seront visibles, tandis que d'autres peuvent être «transparents» pour nous.
Fiabilité de la communication à haut débit dans des conditions d'urgence
Le concept de réseaux informatiques a été initialement créé avec des applications militaires à l'esprit. Le premier réseau étendu - ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), qui est le prédécesseur direct d'Internet, a été créé à l'initiative du ministère américain de la Défense. Le concept technologique supposait la possibilité d'une décentralisation du commandement en cas de guerre nucléaire. Les informations envoyées devraient arriver via un réseau informatique, malgré des pertes et des dommages même relativement importants aux infrastructures du pays. Si un chemin possible de la route de paquets est inaccessible ou surchargé, les algorithmes du réseau déplaceront automatiquement le trafic vers un ou plusieurs autres - théoriquement dans de meilleures conditions.
De nos jours, les solutions initialement conçues pendant la guerre froide défendent non seulement le haut niveau de sécurité nationale, mais nous permettent également de réduire la menace pendant une pandémie.
Internet avant, pendant et après la COVID-19
Le projet iThena (https://root.ithena.net/usr/), que j'ai lancé en septembre 2019, cartographie le plus possible Internet en utilisant plusieurs postes clients distribués. À la date de rédaction de cet article (13 avril 2020), plus de 5600 ordinateurs étaient enregistrés dans le système iThena. Tout le monde peut rejoindre le projet et les données obtenues sont destinées à être ouvertes. La figure 1 montre une minuscule tranche d'une visualisation graphique de la structure de l'Internet générée par iThena.
Lors de la construction du système iThena, je ne m'attendais absolument pas à ce que de tels changements se produisent sur la scène internationale. En raison des conditions extraordinaires et du grand dynamisme, le système - à partir de stations disséminées dans le monde entier - peut recevoir des informations beaucoup plus intéressantes que dans le cas d'une stagnation générale. D'un point de vue analytique, ces données peuvent être utilisées pour rechercher des réponses à de nombreuses questions. Le plus simple d'entre eux peut être : que faire pour rendre le réseau plus résilient aux problèmes des défis actuels et où sont les maillons les plus faibles ? et: Y a-t-il eu des anomalies particulières pendant cette période ?
Bien entendu, ce n'est pas le premier projet de ce type. L'une des plus grandes initiatives de ce type ces dernières années a été la solution DIMES conçue par des scientifiques de l'Université de Tel Aviv. IThena a fondamentalement les mêmes capacités et objectifs que DIMES. Le projet peut générer un «instantané» du graphe de connexion réseau (au niveau de détail des routeurs, via des points PoP plus généralisés, jusqu'à AS (voir l'encadré), en tenant compte de l'apparition de retards dans cet «instantané» et des erreurs possibles sur les relations de connexion individuelles. Ayant un "instantané" de la structure à partir d'un segment de temps donné, on peut confronter le routage actuel par rapport au meilleur itinéraire théoriquement, obtenu à l'aide de méthodes mathématiques (ex : recherche du chemin le plus court dans un graphe avec des poids) ou un itinéraire qui peut sembler trop bon, que nous avons obtenus à la suite de calculs évolutifs (par exemple, des algorithmes probabilistes, y compris des algorithmes de fourmis). Une telle analyse sur une sorte d '«organisme vivant» comme Internet n'est pas facile. Souvent, nous n'avons pas une connaissance complète et certaine de la structure actuelle du réseau. Dans une situation dynamique, il peut même être problématique de déterminer la géolocalisation des points de transit de données avec une précision suffisamment élevée.
Un autre domaine intéressant est celui des dysfonctionnements de routage. Dans le monde réel, les erreurs de routage peuvent être des erreurs humaines commises accidentellement par des techniciens ou, au contraire, intentionnelles. Si, par exemple, nous sommes en Pologne et que nous entrons sur le site Web forumakademickie.pl (le serveur Web est également situé en Pologne) et que l'itinéraire de notre flux de données n'est pas tout à fait rationnel, mais passe par divers points asiatiques (juste un exemple), vous pouvez souvent le considérer pour une certaine anomalie. En ayant une image cohérente de notre cyberespace - grâce aux données du projet - nous pouvons essayer de détecter de telles anomalies. La recherche peut souvent être comme chercher une aiguille dans une botte de foin. Cependant, après avoir développé un bon concept de fonctionnement et des données avec une résolution adéquate, vous pouvez trouver la plus petite aiguille dans la plus grande botte de foin.
Le moment de la pandémie de COVID-19 est très difficile pour nous tous, mais - malgré tous les problèmes - du point de vue scientifique et technique, c'est une période pendant laquelle nous pouvons apprendre beaucoup et tester beaucoup expérimentalement dans un environnement changé.
En résumé
Il y a certainement de nombreux défis à relever. Il n'est pas clair dans quelle mesure la situation actuelle affectera l'avenir - nous tous et notre civilisation dans laquelle Internet joue un rôle important. Dans de tels moments, cependant, nous devons particulièrement coopérer et nous soutenir mutuellement. Même si cet article a été écrit par un ingénieur, et a donc une solide expérience technologique, ces mots peuvent également s'appliquer à d'autres domaines de la vie socio-économique.
Pour ma part, en tant qu'architecte et administrateur de solutions système opérant dans le domaine distribué BOINC, je tiens à remercier tous les utilisateurs pour leur temps et leur aide précieuse.
PoP (Point of Presence) est le point de départ de la fourniture de services dans le réseau de télécommunications moderne. Il se compose de nombreux périphériques tels que des serveurs, des routeurs, des commutateurs réseau, des multiplexeurs et d'autres périphériques réseau, et il abrite l'intelligence / la logique pour exécuter les services. Ces types de points sont très souvent situés au niveau des points d'échange de données et des centres de colocalisation AS - Autonomous System, un ensemble d'adresses réseau IP sous contrôle administratif commun, dans lequel le schéma de routage (routage et envoi paquets). Par exemple, sous la désignation AS12324, il existe le système autonome LUBMAN-EDU-AS Poland, Lublin. L'AS peut contenir plusieurs PoP.
MSc. Łukasz Świerczewski est diplômé d'une maîtrise (informatique) de la Faculté de mathématiques, de physique et d'informatique de l'Université Maria Curie-Skłodowska de Lublin. Doctorant à l'Institut de recherche sur les systèmes de l'Académie polonaise des sciences. Les principaux intérêts sont dans le domaine de l'informatique distribuée et son accélération, ainsi que dans l'automatisation des processus dans les environnements informatiques avancés et les méthodes de collecte de données de masse et de traitement ultérieur.
Adresse e-mail:
traduction de l'article (en polonais) du Forum Akademickie : https://miesiecznik.forumakademickie.pl/czasopisma/fa-05-2020/globalna-%E2%80%A8siec-komputerowa-przed-i-po-pandemii%E2%80%A9/
mentionné dans le forum iThena : https://root.ithena.net/usr/forum_thread.php?id=87&postid=835#835