Jedna z najnowocześniejszych światowych sieci komputerowych obejmuje
również województwo kujawsko-pomorskie. Sieć powstała rezultatem realizacji
programu rozwoju infrastruktury informatycznej dla polskiego środowiska
akademicko-naukowego 2001-2005 pod nazwą Polski Internet Optyczny PIONIER.
Problematyka nowoczesnych sieci komputerowych - miejskich i regionalnych
- i ich aplikacji, była kilkakrotnie sygnalizowana w Promocjach Kujawsko-Pomorskich
przez autora, m.in.: Miejska sieć komputerowa TORMAN, nr 4/1996; Strategiczna
sieć województwa kujawsko-pomorskiego, nr 1-2/2003. Obecnie zaprezentowano
wybrane szczegóły związane z realizacją budowy szerokopasmowej sieci komputerowej
PIONIER, jej zastosowań i bezpośredniego związku z naszym województwem.
Cel programu
Podstawowe 3 cele programu PIONIER zdefiniowane na wstępie przez Komitet
Badań Naukowych (KBN) i kontynuowane pod kierunkiem obecnego Ministerstwa
Nauki i Informatyzacji (MNiI) brzmią następująco:
- rozbudowa infrastruktury informatycznej nauki w Polsce do poziomu umożliwiającego
prowadzenie badań w zakresie wyzwań współczesnej nauki, technologii, usług i aplikacji,
- wytworzenie i przetestowanie pilotowych usług i aplikacji dla społeczeństwa
informacyjnego, stanowiących podstawę wdrożeń w nauce, administracji i gospodarce,
- włączenie Polski do konkurencji w zakresie tworzenia oprogramowania nowych
zastosowań dla społeczenstwa informacyjnego.
Wymienione wyżej cele mają ogromne znaczenie nie tylko dla środowiska akademicko-naukowego,
ale dla całego kraju, w tym dla województwa kujawsko-pomorskiego. Z ponad
100 dyscyplin naukowych dofinansowywanych przez były KBN, do pilotowej
realizacji przyjęto jako priorytetowe następujące aplikacje: komunikacyjne,
nauk obliczeniowych, wspomagania nauczania dostępem do Internetu, zdalnego
nauczania, informacji przestrzennej, zarządzania zasobami środowiska, telemedyczne
i pracy grupowej. Wybór celów i aplikacji wiązał się z najbardziej zaawansowanymi
programami światowymi: Internet2 i Next Generation Internet w USA, IST
w Europie. W programie założono wybudowanie własnej infrastruktury światłowodowej
o łącznej długości ponad 5.200 km, łączącej 21 największych środowisk naukowych
i gospodarczych w Polsce z miejskimi sieciami komputerowymi MAN. Zaplanowano
również podłączenie do sieci PIONIER 5 największych polskich ośrodków superkomputerowych
KDM.
Infrastruktura sieciowa
Koordynację prac w zakresie budowy infrasktruktury sieciowej KBN powierzył
formalnie w dniu 21 czerwca 2001 roku Instytutowi Chemii Organicznej PAN/Poznańskiemu
Centrum Superkomputerowo-Sieciowemu (IChB PAN PCSS). Kolejnym krokiem organizacyjno-formalnym
było podpisanie przez wszystkie środowiska akademicko-naukowe w Polsce
porozumienia w sprawie eksploatacji i użytkowania sieci PIONIER. Zostało
ono podpisane w dniu 31 lipca 2001 roku. Porozumienie to stanowiło fundament
dla inwestycji PIONIER. W ramach działalności inwestycyjnej wybudowano
już ok. 2.500 km traktów światłowodowych wraz z urządzeniami węzłowymi,
łączące 16 ośrodków akademicko-naukowych. Toruń i Bydgoszcz znalazły się
w pierwszym etapie inwestycji. Schemat zrealizowanej inwestycji PIONIER
przedstawiono na załączonym rysunku. Wartość dotychczas zrealizowanej inwestycji
dla 16 ośrodków i projektów technicznych dla dalszych ośrodków wyniosła
137 mln zł. Szkielet szerokopasmowej ogólnopolskiej sieci wraz z węzłami
regionalnymi pracuje w nowoczesnej technologii DWDM (DWDM-technika zwielokrotniania
pasma optycznego) o przepustowości 10 Gb/s (docelowo powyżej 40 Gb/s).
Koordynatorem i wykonawcą prac związanych z przyłączeniem Torunia do węzła
sieci PIONIER jest Uczelniane Centrum Informatyczne UMK (UCI UMK). Natomiast
w Bydgoszczy tą funkcję spełnia Uczelniany Ośrodek Rozległych Sieci Komputerowych
ATR (UORSK ATR). W II połowie 2003 r. przeprowadzono z pełnym sukcesem
kompleksowe testy nowych węzłów sieciowych i transmisji danych w poszczególnych
segmentach zbudowanego szkieletu sieci PIONIER. Przetestowano też współdziałanie
sieci PIONIER z siecią zachodnioeuropejską GEANT z przepustowością 10 Gb/s.
Z dniem 1 stycznia 2004 r. większość ośrodków akademicko-naukowych zrezygnowała
z dotychczasowych usług innych operatorów (głównie Teleinformatyki Kolejowej)
i przeniosła się na nowowybudowaną infrastrukturę światłowodową.
Bardzo istotną i trudną sprawą, budzącą ożywioną dyskusję w środowisku
akadmicko-naukowym, był problem przeniesienia własności infrastruktury
technicznej PIONIER. Na podstawie decyzji KBN i uwarunkowań związanych
z prowadzoną inwestycją, ogólnopolskim operatorem sieci PIONIER został
wyznaczony IChB PAN PCSS Poznań, mający jednocześnie na swoim stanie majątkowym
infrastrukturę szkieletu krajowego i węzły dostępowe w poszczególnych środowiskach
MAN/KDM. W związku uruchomieniem nowej sieci, koniecznym było uregulowanie
szeregu spraw związanych z jej funkcjonowaniem m.in. prawa własności i
rozwiązań organizacyjno-prawnych. Sprawa była złożona, z uwagi na nowatorstwo
przyjętego rozwiązania i braku wzorców. W efekcie 2-letnich intensywnych
prac poszczególnych środowisk akademicko-naukowych oraz KBN, wszystkie
polskie środowiska akademicko-naukowe reprezentowane przez tzw. Jednostki
Wiodące podpisały 25 listopada 2003 r. w Kazimierzu Dolnym n/Wisłą umowę
Konsorcium. Porozumienie to reguluje szereg spraw związanych realizacją
celów programu PIONIER oraz z eksploatacją, utrzymaniem i zarządzaniem
zbudowaną siecią PIONIER. M.in. przyjęto jako zasadę, że właścicielem krajowego
szkieletu infrastruktury światłowodowej wraz z regeneratorami i systemu
zarządzania siecią jest IChB PAN PCSS Poznań. Natomiast węzły dostępowe
i część włókien światłowodowych pomiędzy sąsiadującymi regionami, będą
przekazywane sukcesywnie Jednostkom Wiodącym (uczelnia pełniąca funkcje
koordynująca w regionie) do wyłącznego użytkowania. Mogą być one wykorzystywane
do budowy łączności dedykowanej albo łączności regionalnej. Powołany został
również organ o uprawnieniach inicjatywnych, opiniodawczych i nadzorczych
- Rada Ogólnopolskiej Sieci Optycznej PIONIER, do której każda środowiskowa
Jednostka Wiodąca delegowała swojego przedstawiciela. Z naszego regionu
w skład Rady wchodzi 2 przedstawicieli, po jednym z UMK i ATR.
Aplikacje sieci PIONIER i przykłady wdrożeń w woj. kujawsko-pomorskim
Nowoczesna i szerokopasmowa sieć PIONIER (krajowe i zagraniczne lącza o przepustowosci
10 Gb/s) ma olbrzymie możliwości w zakresie obsługi nauki i potrzeb społeczeństwa
informacyjnego. Pozwala ona na wydzielenie m.in. następujących optycznych
sieci wirtualnych:
- sieci szerokopasmowego internetu optycznego,
- dedykowanych sieci optycznych dla projektów badawczych,
- sieci optycznej łączącej centra superkomputerowe,
- sieci łączącej jednostki administracji publicznej,
- innych specjalizowanych sieci.
Podjęto już szereg ogólnopolskich i regionalnych prac badawczych wykorzystujących
możliwości sieci PIONIER i dedykowane kanały sieciowe. Wymienić należy
m.in. projekty: ATLAS, ATRIUM, CLUSTERIX, CROSSGRID, EGEE, klaster SGI,
PROGRESS, VLBI, 6NET. Prowadzone są testy i wdrożenia w zakresie wielodziedzinowych
laboratoriów wirtualnych, portali edukacyjnych, rozproszonych archiwów
i banków danych, bibliotek wirtualnych, czy usług strumieniowych wg protokołu
Ipv6. Dokonuje się przełom w zakresie transmisji usług dźwięku i obrazu
z wykorzystaniem Internetu. W ramach sieci PIONIER wdrożono m.in. pilotowy
system telefonii VoIP w oparciu o protokół SIP.2.
Pierwsze pozytywne testy transmisji danych w sieci PIONIER zostały przeprowadzone
pomiędzy Toruniem (UMK) a Bydgoszczą (ATR) w dniu 24 czerwca 2003 r. Pomiędzy
węzłami DWDM przeprowadzono transmisję danych o szybkości 10 Gb/s. W ramach
prac badawczo - rozwojowych w latach 2001-2003 zrealizowano projekt celowy
KBN pt. "Wdrożenie protokołu LDAP w akademicko-naukowych sieciach komputerowych
w Polsce". Prace były wykonywane przez zespoły informatyków z Warszawy,
Poznania, Wrocławia i Torunia. Wyniki prac zostały wdrożone w ośrodkach
akademicko-naukowych MAN w Warszawie, Poznaniu, Wrocławiu, Toruniu i ogólnopolskiej
sieci PIONIER, a całość prac koordynowało UCI UMK. W ramach europejskiego
projektu prac VLBI i tworzenia sieci radioteleskopów, istotne znaczenie
mają prace toruńskich radioastronomów. Dla potrzeb tych prac w ramach infrastruktury
sieci PIONIER zestawiono dedykowane kanały łączności do masowej transmisji
danych radioastronomicznych z Torunia do Holandii. Do tego celu zestawiono
m.in. kanały 2 x 1 Gb/s pomiędzy węzłem sieci PIONIER w Toruniu a Centrum
Astronomii w Piwnicach, będące w fazie eksperymentalnych testów. Istotnym
wsparciem dla programu budowy szerokopasmowej sieci informacyjnej województwa
kujawsko-pomorskiego jest infrastruktura sieciowa PIONIER, przebiegająca
przez terytorium naszego województwa (Nakło-Bydgoszcz-Solec Kujawski-Toruń-Chełmno-Grudziądz)
oraz środowiskowych sieci TORMAN i BYDMAN. Dzięki ich wsparciu w lutym
br. Kujawsko-Pomorska Sieć Informacyjna Sp. z o.o. podłączyła Włocławek
do Internetu i zainaugurowano transmisję danych dla potrzeb środowiska
medycznego w relacji Włocławek-Toruń-Bydgoszcz. Znaczącym zasobem sieci
PIONIER są regionalne aplikacje biblioteczne, w szczególności toruński
serwer obsługujący procesy katalogowania i wypożyczania w bibliotekach
uczelni Torunia i Bydgoszczy (UMK, ATR, Akademia Medyczna, Akademia Muzyczna).
Służy on również jako serwer specjalistycznych kartotek dla ok. 50 bibliotek
naukowych w Polsce. Serwer jest zainstalowany w UCI UMK i zarządzany wspólnie
przez BU UMK i UCI UMK. Rozważane są możliwości i warunki uczestnictwa
w specjalizowanych projektach badawczych w ramach rozproszonych laboratoriów
wirtualnych m.in. przez Instytut Fizyki UMK i Centrum Astronomii UMK.
Zbudowana infrastruktura PIONIER, oprócz obsługi i wspierania rozwoju
nauki polskiej, posiada olbrzymie możliwości wspomagania krajowej i regionalnej
administracji i gospodarki. Powinna być ona czynnikiem innowacyjno-rozwojowym,
przyspieszającym i promującym rozwój nowoczesnych technologii i aplikacji
w województwie kujawsko-pomorskim.
Jerzy Żenkiewicz
JERZY ŻENKIEWICZ, specjalista z zakresu sieci komputerowych, jeden
z pionierów budowy i wdrażania Internetu w Polsce i regionie kujawsko-pomorskim,
zastępca kierownika Uczelnianego Centrum Informatycznego Uniwersytetu Mikołaja
Kopernika i koordynator miejskiej sieci komputerowej TORMAN w Toruniu. (red.)
|