Сетевая архитектура
Сетевая архитектура имеет свои особенности, которые исторически были организованы в слои. Существует физический уровень, включающий кабели и беспроводные сети. В сетях развивалась концепция изоляции уровней друг от друга. Все устройства сети договариваются о формате соединения, диапазоне частот и способе кодирования данных на физическом уровне. Затем следует канальный уровень, который включает сетевую карту или Wi-Fi адаптер, способный использовать этот канал. Канальный уровень изолируется от верхних уровней. При взаимодействии между компьютерами по IP-адресам устройства не знают, каким способом они соединены - оптоволокном или Wi-Fi. Информация о типе соединения недоступна.
Далее следуют уровни, на которых операционная система может устанавливать соединения между компьютерами через сетевой уровень, который отвечает за маршрутизацию. Приложения используют эту функциональность. Приложение может быть настроено на пиринговую сеть, где все абоненты равноправны. В этом случае происходит обмен большим количеством маленьких данных между каждым участником. Также существуют ситуации, когда огромные платформы, например, Facebook, предоставляют информацию множеству клиентов. В этом случае направление потока данных от платформы к клиентам значительно превышает обратное направление.
Программно-конфигурируемые сети предназначены для упрощения слоистой инфраструктуры. Разработчики сетевых устройств могут более эффективно настраивать трафик, опираясь на информацию о работающем приложении. Этот подход особенно эффективен в крупных центрах обработки данных с большим количеством серверов, служащих одному приложению. В таком случае можно достичь практически полной утилизации имеющегося оборудования, что является экономически выгодным решением. Программно-конфигурируемые сети активно применяются в дата-центрах, где важно оптимально использовать ресурсы. Когда у вас есть десятки тысяч серверов, эффективность энергопотребления становится критическим фактором. Упрощение алгоритмов позволяет снизить нагрузку на процессоры, что ведет к снижению энергопотребления и экономии денег.
Окончательное решение этой проблемы пока неизвестно, но развитие физики, возможно, приведет к революционным изменениям. Теоретически, сложную криптографию можно заменить простыми вещами, такими как квантовые передатчики. Всегда существует канал связи для передачи информации, будь то оптоволокно, лазер, фотосенсор или излучатель. Квантовые эффекты, такие как зацепление, позволяют с высокой надежностью обнаруживать прослушивание канала. То есть, на физическом уровне гарантируется, что при попытке прослушивания наблюдатель изменит состояние связанных квантов, что будет заметно на обеих сторонах. Это значит, что ключи для шифрования могут быть сгенерированы и переданы по квантовому каналу. Если был прослушан канал, можно просто сгенерировать новые ключи или перестроить сеть. Таким образом, человек может ощущать надежность использованного ключа, например, способом загорания красной лампочки во время согласования. Если эта технология станет дешевой и сможет работать на больших расстояниях, это приведет к настоящей революции.
