Nevidljiva infrastruktura: Uzbudljiv život internet paketa

28-05-2015

Adrese, podaci i metapodaci

P

re nego što uronimo dublje u uzbudljiv život internet paketa, treba da zastanemo na kratko i pokušamo da razumemo neke osnovne tehničke aspekte internet komunikacije i infrasktrukture. Internet je globalna mreža kompjutera, a svaki kompjuter koji je povezan na internet ima jedinstvenu adresu. Ta adresa je poznatija kao IP adresa (na primer 24.135.245.173).

Sve informacije koje se prenose putem interneta, između rutera, servera i drugih hostova dele se na malje komadiće podataka, poznate kao paketi. Svaki paket se sastoji od zaglavlja i sadržaja. Kada bi imalo potrebe da ovo objasnimo pomoću analogije, trebalo bi razmišljati o internet paketima kao i klasičnoj papirnoj koverti, gde pismo unutar nje predstavlja sadržaj, a markice i adresa sa spoljašnje strane predstavljaju zaglavlja. Bez adrese ispisane na koverti pismo nikada ne bi stiglo na željeno odredište. Slično kao poštanska služba, ISP-ov ruter utvrđuje adresu odredišta svakog paketa i određuje gde da ga pošalje. Kao što smo rekli, te „adrese ispisane na koverti“ se zovu zaglavlja, i predstavljaju jedan tip metapodataka.

Jednog sunčanog jutra u 7:45:03, rođen je jedan internet paket, težak 60 bajtova, i sa samo jednom jednostavnom životnom misijom – da stigne na mesta zvanog 173.252.120.6.  Iako ovo ne zvuči kao naročito uzbudljiva životna misija, stvari koje se dešavaju tokom naredne 1 sekunde su poprilično zanimljive. Njegovo putovanje počinje brzim skokom od 7 ms, u 5 metara udaljenu kutiju koja se zove kućni ruter. Preko tavana, gde prolazi kroz priključak gde se sreću svi kablovi iz zgrade, skače na ulicu pa u podzemni kabl koji ga vodi do glavnog gradskog rutera u Novom sadu. Brzinom od 30.600.000 km/h, on juri za 10ms do Beograda, u zgradu SBB TelePark-a.

SBB89.216.8.141 SBB TelePark, Belgrade, RS

Skakuće između nekoliko rutera unutar zgrade, a potom napušta zemlju, putujući 0,05s kroz tunel u pravcu Frankfurta u Nemačkoj. U današnje vreme Frankfurt je veoma popularna destinacija za mlade internet pakete u Srbiji. Skoro 50% njih u nekom trenutku tokom njihovog izrazito kratkog života prođe kroz DeCIX, najveću tačku razmene na internetu (IXP – Internet Exchange Point) na svetu1 sa protokom od prosečno 2523 gigabita po sekundi.2.Ovo je mesto, u kom se preko 600 ISP-ova iz preko 60 zemalja susreće i spaja, je nešto poput aerodroma za Internet.

U svom dugom putovanju, naš internet paket će skočiti sa jedne „raskrsnice“ interneta na drugu, prolazeći kroz razne države, nevidljive granice, posećujući velike, sive, dehumanizovane zgrade u predgrađu gradova. Evropska IXP scena 3se danas sastoji od oko 150 IXP-ova i predstavlja impresivan spektar učesnika, počevši od najvećeg svetskog IXP-a do IXP-ova u povoju i glavnih regionalnih učesnika, pa sve do malih lokalnik IXP-ova koji se mogu sresti šitom Evrope.4.

Frankfurt180.81.194.40 One of the DeCIX network of data centers, Frankfurt, DE (PHOTO: GOOGLE STREETVIEW)
Frankfurt280.81.194.40 – EQUINIX, I.T.E.N.O.S. KPN, LEVEL3, TELEHOUSE , KLEYERSTRASSE 79-90, FRANKFURT. – DE-CIX (PHOTO: GOOGLE STREETVIEW)

Posle posete najvećem IXP-u na svetu, naš paket produžava put Dablina u Irskoj, prolazeći kroz TelecityGroup-ov nosač – neutralni centar za podatke koji je specijalizovan za aplikacije i sadržaje  sa velikim protokom ( bandwidth intensive applications) i internet hosting.

Dublin31.13.30.211 TELECITYGROUP, DUBLIN, IR (PHOTO: GOOGLE STREETVIEW)

Neka odredišta na putu našeg internet paketa su za nas skrivena. Brojna ponavljanja, mrežna oprema i ruteri posrednici na tom putu ne otkrivaju svoje postojanje na našim rezultatima pretrage rute. Većina te nevidljive opreme je tu da bi omogućila ovaj put, održavajući brzinu paketa konstantnom ili samo povezujući dva kaba, ali neka od opreme na tom putu je skrivena od nas iz drugih razloga.

Godine 1970, Skjudžek farma (Skewjack farm) u zapadnom Kornvolu (Cornwall) u Engleskoj, na obali Atlantskog okeana, bila je poznata kao kultno mesto za zaljubljenike u surfovanje – Skjudžek surfersko selo. Nažalost, surfersko selo je 1986. zatvoreno, i ovo mesto je postalo poznato po drugoj vrsti surfovanja, veb surfovanju, ili da budemo precizniji – proširenoj verziji veb voajerizma i masovnog prikupljanja i skladštenja. Ova farma je samo nekoliko kilometara udaljena od jednog veoma važnog mesta kada je internet u pitanju, Vajdmaut zaliva (Widemouth Bay), južno od Buda, dolazne tačke za neke od najvećih i najopterećenijih prekoatlantskih optičkih kablova, povezujući Evropu SAD, jedna od stubova današnjeg interneta. Pre nego što internet paket zaroni duboko ispod okeana, on će najverovatnije uskočiti u zgradu na Skjudžek farmi koja podseća na bunker.
skewjack2

skewjackSkewjack, UK map (PHOTO: GOOGLE MAPS)

Godine 2014. je otkriveno da je na ovoj farmi locirano mesto na kom Vladin komunikacioni štab presreće i kopira podatke u GCHQ (Government Communications Headquarters) u Budu, vizualno još uzbudljiviju farmu, nastanjenu desetinama ogromnih satelitskih tanjira koji služe kao zemaljska satelitska stanica i centar za prisluškivanje. Postoji pretpostavka da 25% ukupnog internet saobraćaja prolazi kroz ovu tačku.5.

gchq2gchq1
GCHQ Bude, England (PHOTO: GOOGLE MAPS)

Posle brzog obilaska, naš paket ulazi u polaznu tačku prekoatlantskog kabla, koje se nalazi na 10 km od Vajdmaut zaliva, nedaleko od malog priobalnog grada Buda, mesta sa jednom od najvećom koncentracijom mesta na koje pristižu podaci putem transatlantskog optičkog kabla na svetskom nivou.

Pre 1866. godine informacije su potovale sa jedne na drugu stranu Atlantika samo putem broda, a za to su ponekad bile potrebne nedelje. Prvi pokušaj postavljanja bakarnog kabla dugačkog 3000 km duž okeanskog dna 1858. godine je bio uspešan ali je bio funkcionalan samo tokom 3 nedelje, kada je obustavljena usled mnogih poteškoća tehničke prirode. Bilo je potrebno devet godina i pet pokušaja da bi se uspelo u postavljanju prekoantlantskog telegrafskog kabla, takozvanog „osmog svetskog čuda“, tehnologije koja će ubrzo iz korena izmeniti komunikaciju između kontinenata i stvoriti prvu globalnu komunikacionu mrežu.

cablestation
Cable Station, Valentia Island IR (PHOTO: GOOGLE STREETVIEW)

Prekoatlantski telegrafski kabal iz 1866, postavljen između ostrva Valensije u Irskoj i Heart’s Content Njufaundlend, SAD, je mogao da prenosi 8 reči u minutii u početku je koštalo $100[/note]da se pošalje 10 reči.6 .Oblik i topologija telegrafske mreže 1900.7 koju imamo danas.8 . Glavne dolazne tačke ove mreže od hiljada kilometara optičkih kablova, su oblikovane geografskim uslovima, kao i političkom i ekonomskom moći – moći pristupanja, prenosa i skladištenja podataka, učestvovanja u industrijskoj eksploataciji podataka i metapodataka, kao i idustriji sistema za elektronski nadzor..

Teško je ne biti očaran tim maleckim tokovima podataka dok putuju brzinom svetlosti po okeanskom dnu. Različiti tokovi podataka su razdvojeni u različite frekvencije svetlosti, omogućavajući prenos ogromne količine podata, u slučaju našeg internet paketa, putujući brzinom od 50.000.000 m/s. Brzina transokeanske komunikacije je za 150 godina napredovala sa pitanja nedelja do delica sekunde, daleko izvan ljudskog poimanja, čineći proces transfera informacija apstraktnim i nevidljivim. Međutim, za visokofrekventne algoritme trgovanja, odgovorne za trgovinu akcijama dobrog dela EU i SAD, svaka milisekunda izgubljena u prenosu podataka je od krucijalnog značaj,a što dalje stimuliše razvoj još bržih i sofisticiranijih rešenja.

tuckerton
Tuckerton NJ, TAT 14 Landing point (PHOTO: GOOGLE MAP)

Postoji nekoliko glavnih tačaka na kojima se transokeanski kablovi spajaju sa kopnom na drugoj strani okeana. Uglavnom se nalaze na istočnoj strani Long Ajlenda (Long Island, Brookhaven), Manaskuana i Tukertona u Nju Džersiju (Manasquan, Tuckerton, New Jersey), udaljeni kolima sat ipo vremena od Nju Jorka.

Naš internet paket sada putuje južno, ka još jednoj internet prestonici – Ašburnu, Virdžiniji (Ashburn, Virginia), 50km severo-zapadno od Vašingtona (Washington, D.C.).

U početku je arhitekturu (backbone) interneta održavala vlast SAD-a, upravljala njom Nacionalna fondacija za nauku (National Science Foundation), a koristile je akademske i naučne zajednice i institucije. Njihova inicijativa za superkompjuting je pokrenuta 1984. sa idejom da se kompjuteri visokih performansi učine dostupnim istraživačima širom SAD-a9i 1986. ova 56 kbit/s struktura je zaista povezivala naučne centre u Americi. Ali prema NSFNET uslovima korišćenja10 rastućem broju komercijalnih internet provajdera je bila zabranjena upotreba ove strukture. Pošetkom 90-ih, komercijalni internet provajderi su morali da nađu način kako da se fizički međusobno povežu, da bi razmenjivali saobraćaj preko svoje privatne infrastrukture, zaobilazeći onsovnu strukturu koja je bila u vlasništvu države. Saradnja je uspostavljena i određena je zajednička, neutralna fizička lokacija na kojoj će se mreže spojiti, stvarajući svojevrstan informacioni kružni tok. Jedna od prvih takvih lokacija je bio Ašburn (Ashburn), periferija Vašngtona, sedište mnogih tehnoloških startup-ova, vojnih i državnih podizvođača.

Metropolitan zona razmene (Metropolitan Area Exchange – MAE), stvorena 1992, brzo je postala jedna od najvećih raskrsnica u istoriji interneta. Kroz nju prolazi najveća količina internet saobraćaja, na neki način stvarajući od nje crnu rupu, a 5. sprat zgrade na Uglu Tison (Tysons Corner) uskim grlom interneta.

Otvarajući tačke pristupa mreži (network access points) takođe predstavlja i značajnu filozofsku promenu, promenu koja će imati posledice i po fizičku strukturu mreže. U jasnom odvajanju od svojih prvobitnih korena, Internet više nije umršene (mesh) strukture, već potpuno zavisi od malog broja centara.11.

Iako više nije značajan koliko je bio početkom 90-ih, Ašburn je i dalje jedna od prestonica interneta, domaćin velikom broj data centara, strateški komunikacioni centar za istočne zemlje SAD-a, veliki komunikacijski prolaz ka Evropi i najveća Internet peering point u Severnoj Americi.

virginiaEquinix, Ashburn, Virginia US

Nakon posete bivše prestonice Interneta, naš internet paket odlazi dalje 700 km jugozapadno, do svoje konačne destinacije – Forist Sitija u Severnoj Karolini (Forest City, North Carolina).

Forist Siti – grad sa 7.500 stanovnika i stotina miliona korisničkih profila. Fizičko oličenje Facebook-a. Ovo je najveća svetska baza ličnih podataka, privatnih i javnih podataka, intimnih četova, misli i emocija upakovanih u 2 masivna objekta od 28.000 kvadratnih metara, napunjenih hard drajvovima, ruterima, kablovima i sistemima za rashlađivanje.

facebook31.13.29.232 FACEBOOK DATA CENTER, FOREST CITY, NORTH CAROLINA, US (PHOTO: GOOGLE STREETVIEW)

Da bi ove 2 ogromne sive građevine funkcionisale potrebno je samo 80 zaposlenih, koji rade puno radno vreme u tri smene. Zahvaljujući automatskim sistemima12, jedan tehničar može da održava 25.000 servera koji rade u potpunom mraku, sa svetlima koja se pale samo kada senzori detektuju kretanje.

Nedaleko odatle, u Lenoru (Lenoir) i Mejden (Maiden) nalazi se još objekata sličnih veličina, čija je svrha ista, samo u vlasništvu Google-a i Apple-a.

googleGOOGLE DATA CENTER, LENOIR, NORTH CAROLINA, US (PHOTO: GOOGLE STREETVIEW)

To su lokacije na kojima naši podaci zapravo postoje. Data centri su monopoli zajedničkih podataka, akumulatori informacija o informacijama.13.

To su mesta na kojima društvo metapodataka akumulira bogatstvo, sačinjeno od ogromnih količina informacija, kreiranih od strane nas, analiziranih od strane njih.

Ovo je poslednja tačka putovanja, cilj jednosekundnog života našeg internet paketa. Za samo jednu sekundu, on je proputovao 9000 km, prolazeći brojne granice, prebacujući se sa jednog internet provajdera na drugi, koji rade pod različitim pravnim regulativama i komercijalnim interesima, skačući sa jedne internet raskrsnice na drugu i ostavljajući trag svog postojanja na svakoj tački puta. Životna misija ovog paketa je bila jednostavna: dopremi informaciju do facebook.com da je korisnik, negde u Srbiji, ukucao www.facebook.com u svoj pretraživač. Jednom kada se nađe na svojoj suđenoj destinaciji, on će uzrokovati rođenje novih paketa i poslati ih na put sa informacijama koje će putovati u suprotnom pravcu, od Facebook data centra do korisnikovog kompjutera, što će sve dovesti do toga da se Facebook stranica otvori u deliću sekunde.

datacentar

 Duhovi i život posle smrti podataka

Na svojoj konačnoj destinaciji, naš internet paket će biti skladišten, sahranjen da počiva u mračnoj, hladnoj sobi data centra, zajedno sa milijardu drugih paketa, čekajući život posle smrti, čekajući da bude predmet analize nekih algoritama. Ali on neće biti skladišten samo na ovom mestu. Tokom svog putovanja on je na više mesta bio kloniran i skladišten, u nekim drugim data centrima, serverima za zadržavanje podataka internet provajdera, u različitim zemljama i od strane različitih državnih agencija ili privatnih kompanija. Na kraju, biće korišćen na više načina, kao delić velike slagalice ponašanja, preferencija i interesovanja korisnika, ili mali deo koji će te obeležiti kao potencijalnog terorirstu ili razlikovati od njega u oku jednog algoritma. Sa druge strane, naš mali internet paket će doprineti razvoju brzom razvoju industrije prikupljanja, obrade i prodaje ličnih podataka. Procenjena vrednost podataka EU građanina je 2011. bila €315bn i ima potencijal da poraste €1tn na godišnjem nivou do 2020.godine.14.

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Internet_exchange_points_by_size
  2. http://www.de-cix.net/
  3. Netnod, UA-IX, ESPANIX, PLIX, France-IX, ECIX, VIX, SOX
  4. On the importance of Internet eXchange Points for today’s Internet ecosystem http://cryptome.org/2013/07/ixp-importance.pdf
  5. GCHQ Bude was featured extensively in the September 11, 2014, BBC2 Horizon television programme: Inside the Dark Web.This programme estimated that 25% of all internet traffic travels through Cornwall, England.
  6. http://royal.pingdom.com/2008/03/05/transatlantic-cable-handled-8-words-a-minute-in-1866/ 
  7. https://raoulpop.files.wordpress.com/2009/02/1901-telegraph-cable-map1.jpg
  8. http://www.submarinecablemap.com/
  9. https://www.nsf.gov/about/history/nsf0050/internet/launch.htm
  10. http://www.cybertelecom.org/notes/nsfnet.htm#aup
  11. Tubes, Andrew Blum
  12.  http://www.enterprisetech.com/2014/04/22/open-compute-full-bloom-facebook-north-carolina-datacenter/
  13.  Matteo Pasquinelli – Anomaly Detection: The Mathematization of 
the Abnormal in the Metadata Society 
  14. Boston Consulting Group, “The Value of our Digital Identity”, November 2012

NAJNOVIJE