Snelle optische verbindingen maken wereld virtueel

Het sterrendom van de ‘geek awards’ heeft een beperkte reikwijdte: beroemdheid geldt hier slechts in een klein wereldje. Saillant detail was dat St. Arnaud niet alleen Linus Torvalds versloeg maar ook Thomas DeFanti van de Universiteit van Illinois in Chicago, een wetenschapper waar hij intensief mee samenwerkt. Deze twee onderhouden ook goede banden met de collega’s in Nederland Cees de Laat (Universiteit van Amsterdam) en Kees Neggers (SURFnet). Canarie, SURFnet en de Universiteit van Illinois legden een paar jaar geleden samen de basis voor hybride netwerken, waarin ‘gewoon’ gerouteerd internetverkeer gescheiden wordt van de omvangrijke datastromen die via lichtpaden worden vervoerd. SURFnet en Canarie werkten samen aan de eerste transatlantische optische verbindingen via de optische knooppunten Netherlight (Amsterdam) en Starlight (Chicago). SURFnet Canarie lijkt in alle opzichten op SURFnet, zegt St. Arnaud. "Het zijn twee leidende netwerken in de wereld, beide ‘berucht’ als aanjagers van ‘next generation internet’." Er is een gezonde rivaliteit tussen de topnetwerken die echter behoorlijk gelijk op gaan. Ca*net4, de Canadese tegenhanger van SURFnet6, was er net even eerder. Ook in Canada hebben instellingen voor hoger onderwijs en onderzoeksinstituten de beschikking over supersnelle optische verbindingen van 10 gigabit per seconde. "Onze landen lijken op elkaar, en dat is één van de redenen waarom de samenwerking tussen SURFnet en Canarie zo goed loopt", legt St. Arnaud uit. "We zijn twee kleine spelers die een grote bijdrage leveren op netwerkgebied en we delen dezelfde visie: we willen toegang bieden. Netherlight in Amsterdam is inmiddels de ‘mainport’ voor optische verbindingen naar Europa. Het Canadese netwerk in een soortgelijk anker op wereldschaal. Beide landen kenmerken zich ook door een sterke overheidssteun voor het snelle onderzoeksnetwerk. De overheid erkent het belang van de kenniseconomie." SURFnet en Canarie trekken ook samen op als aanjagers van internationale connectiviteit tussen de optische netwerken. Beiden speelden een belangrijke rol bij de oprichting van GLIF, de Global Lamda Integrated Facility, de koppeling van de verschillende geavanceerde (onderzoeks- )netwerken. In GLORIAD (Global Ring Network for Advanced Application Development) werken de onderzoeksnetwerken van de VS, China, Rusland, Korea, Canada en Nederland inmiddels samen aan een wereldomspannend optisch netwerk. Remote research Door de toegenomen koppelingsmogelijkheden krijgen verschillende onderzoeksgebieden de beschikking over de beste infrastructuur, ongeacht de plaats waar zij zich bevinden. Dankzij interconnectiviteit en internationale samenwerking kunnen bijvoorbeeld ook onderzoekers in Australië hun experimenten doen in de Canadese Synchrotron (deeltjesversneller). Lichtpaden zijn de ruggengraat voor deze ‘remote research’. In een ideale wetenschapswereld worden die lichtpaden niet langer via een ingewikkelde procedure opgezet door de netwerkbeheerder, maar door de gebruiker zelf, op het moment dat er een grote hoeveelheid data verzonden moet worden. "De laatste tijd hebben we hard gewerkt aan het ontwikkelen van deze user controlled optical networks", aldus St. Arnaud. "We hebben nu de software waarmee de onderzoeker zelf een lichtpadverbinding kan opzetten wanneer hij die nodig heeft." Naast het delen van onderzoeksfaciliteiten maken de optische verbindingen ook het delen van rekenkracht steeds eenvoudiger: gridcomputing. "Om een voorbeeld te geven", zegt St. Arnaud, "de camera’s in de deeltjesversneller maken foto’s met een extreem hoge resolutie. De foto’s zijn duizenden gigabytes per stuk, en de camera’s maken er duizenden na elkaar. Je kunt je voorstellen dat dat een fenomenale hoeveelheid data oplevert." Het verbinden van een groot aantal computers via het snelle netwerk zorgt voor de benodigde (virtuele) supercomputer. "We hebben verschillende grids in Canada, maar er is nog groot voordeel te halen in internationale interconnectiviteit. Een klassiek voorbeeld is de Titan-missie: via ons netwerk werd Nederland aan Australië verbonden om data van de Huygens-sonde te verwerken. Binnen de organisatie iGrid wordt breder internationaal samengewerkt aan gridcomputing via optische netwerken. In dat verband is ook OptIPuter interessant: een virtuele supercomputer via optische netwerken." Met de huidige stand van zaken op het gebied van lichtpaden is de wereld het speelveld voor onderzoekers. De infrastructuur van Ca*NET4 biedt snelheid (10Gb/sec), mogelijkheden (IPv6, unicast, multicast, user control) en capaciteit (door DWDM kunnen tot 72 golflengten op een glasvezelkabel gecombineerd worden) waarmee dit netwerk de komende jaren ruimschoots vooruit kan. St. Arnaud richt zijn energie op zaken als verdere uitbouw van gridcomputing en op ‘Web 2.0’. "De optimale infrastructuur ligt er, dus kunnen we nu onze aandacht richten op een slimmer gebruik ervan. Daarbij krijgen de gebruikers steeds meer mogelijkheden om via het web hun eigen oplossingen te bouwen, op een legoblok-achtige manier. Zo heb je een radioantenne in Australië ter beschikking om signalen op te vangen van een ruimtesonde, die data kun je in Chicago bewerken en doorsturen naar Dwingeloo, waar je de faciliteiten hebt om uit de data plaatjes te construeren die de volgende dag in de krant staan." Ook het ‘echte’ design van web 2.0, ‘next generation internet’ houdt St. Arnaud bezig. "Het internet is inmiddels zo onmisbaar geworden dat het ontwerp moet worden herzien. Het is nooit bedacht voor het intensieve gebruik dat we nu kennen. De Amerikaanse overheid steekt niet voor niets 350 miljoen dollar in het bouwen van een nieuwe infrastructuur. Bij het ontwerpen van dat nieuwe internet is ‘net neutrality’ een groot thema. De telco’s willen onderscheid kunnen maken in verschillende klanten die ze toegang bieden tot het web. Naar mijn mening is het cruciaal dat internet voor iedereen in gelijke mate toegankelijk blijft." Linkshttp://www.canarie.cahttp://www.neptune.washington.edu/http://www.glif.ishttp://www.igrid2005.orghttp://www.optiputer.net/http://www.sara.nl/expertise/ expertise-05-07-ned.htmlGlasvezel op de oceaanbodem Op dit moment wordt de oceaanbodem door wetenschappers van glasvezel, camera’s en robots voorzien om onderwateronderzoek te doen in het kader van het Amerikaans-Canadese Neptune-programma. Voor de kust van British Columbia heeft men inmiddels 800 kilometer ‘optic fiber’ neergelaten. Het glasvezelnet wordt aangelegd voor onderzoek op het gebied van marinebiologie, maar ook voor seismologisch onderzoek naar de zeebodem. Overheden - en oliemaatschappijen - zijn geïnteresseerd omdat zich enorme reserves aan bevroren methaan onder de zeebodem bevinden. Het winnen daarvan is nu nog niet mogelijk, maar onderzoek kan bijdragen aan het vinden van een methode om deze energievoorraden te ontginnen. "Maar ondertussen maakt dezelfde technologie het mogelijk dat schoolkinderen in de klas kijken naar het leven onder water", zegt St. Arnaud. "Ik weet dat er plannen zijn om ook in de Noordzee dergelijke dingen te doen. Op die manier werken we aan een ‘global aquarium’." Fiber to the home St. Arnaud en zijn Canadese collega’s volgen op dit moment de Nederlandse fiber-to-the-home-projecten op de voet. "We zijn bijvoorbeeld geïnteresseerd in hoe ING daarin participeert als financier", zegt St. Arnaud. "Net als in Nederland is ook in Canada de grootste kwestie wie de ‘last mile’ moet betalen. De telco’s vinden de investering te groot, de overheid wil de markt niet verstoren. Een hypotheek-achtige constructie zoals met ING in Amsterdam kan ook voor ons interessant zijn."