Multi Node Label Routing (MNLR) – швидкісний інтернет-магістраль для екстрених служб

У 2016 році теракт у Брюсселі показав, що в екстрену хвилину канали зв’язку можуть відмовити. У ті дні бельгійських копів врятував WhatsApp, оскільки соцмережа ASTRID, що спиралася на загальну інфраструктуру мобільного зв’язку та мережі мобільних операторів, виявилась перевантаженою.
Сьогодні доступність каналів передачі даних для екстрених служб є важливою як ніколи, і вчені пропонують створити для них швидкісну інтернет-магістраль.
Ідею того, що рятувальники, правоохоронці та лікарі повинні завжди мати можливість пересилати свої дані з інтернету, запропонували в Рочестерском інституті технологій. На їх думку, така «магістраль» дозволить швидко відправляти і приймати великі файли в критичних ситуаціях.
Інтернет вже кілька років визнано базовим правом людини. Але мало хто замислюється, що ця важлива річ є досить крихкою. Під час ураганів, землетрусів, аварій та інших катаклізмів інтернет-канали можуть переповнитися посланнями від громадян, простих людей, репортерів тощо. Вони зможуть обмінюватися відео, писати пости в соцмережі, публікувати твіти, будуть розшукувати близьких у зоні катастрофи і займатися іншими речами. Це може швидко перевантажити частково пошкоджену інфраструктуру.
Екстрені служби сьогодні також спираються на загальнодоступні канали зв’язку. Тому в разі перевантаження останніх рятувальники залишаться без можливості координувати свої дії. Неможливість передати файли може коштувати комусь життя.
«Обмінюватися даними з інтернету під час аварії схоже на поїздку на реактивному літаку по шосе в годину пік, – каже одна з авторів проекту Дженніфер Шнайдер. – Багато критичної інформації має занадто великий розмір і занадто «важким» для наявних інтернет-каналів».
Проблема інтернету в тому, що обмін даними в Мережі відбувається такими протоколами, як Border Gateway Protocol (BGP) або Open Shortest Path First (OSPF). Вони є досить складними, і тому під час збоїв у якихось ланок пакети даних можуть затримуватися або взагалі зникати.
Впровадження протоколу MNLR – Multi Node Label Routing
Вчені пропонують підхід під назвою Multi Node Label Routing (MNLR). Це новий протокол, який не використовує наявні BGP або OSPF. MNLR є досить простим і має особливість на випадок збоїв. В такому випадку він відразу намагається встановити альтернативний маршрут пересилання даних, якщо в процесі проміжний сервер відмовляє. А завдяки тому, що він працює без наявних інтернет-протоколів, він дозволяє пересилати великі обсяги даних без впливу на інший інтернет-трафік.
Експерти пояснюють, що можливості Multi Node Label Routing – це як карета швидкої, яка на переповненій автотрасі має окрему виділену смугу. Навіть якщо решта автомашин будуть стояти в пробці, швидка зможе без затримок доїхати.
Під час пересилання даних протокол MNLR на кожному сервері перевіряє можливість пересилки інформації далі. Якщо маршрут заблокований, протокол робить крок назад і шукає інший напрямок. Він це пробує до тих пір, поки не знайде вільний канал. Тому якщо потрібно передати інформацію між двома невизначеними пунктами, цей протокол досить швидко дасть збій. Але він добре підходить для пошуку шляху в екстреному режимі.
«Новий протокол має низьку складність у порівнянні з наявними протоколами інтернет-маршрутизації», – говорить інший автор ідеї Нирмала Шеной.
Вчені вже провели практичну демонстрацію швидкості нового протоколу порівняно з BGP. На мережі з 27 вузлів імітували дзвінок на номер екстреної служби. Щоб передати цю інформацію відповідному персоналу, протоколу BGP при збої в мережі знадобилося 150 секунд, тоді як MNLR витратив в такій же ситуації тільки 30 секунд.
«BGP має рекомендований інтервал очікування пакета в 60 секунд. MNLR не так сильно пов’язаний, – каже Шеной. – Насправді MNLR може визначити збій після зникнення вже одного пакету».