اينترنت و يك ساختار جديد

در مدت بيش از ۳۰ سال كه از عمر اينترنت مى گذرد، اين پديده به درجه اى از اهميت و قدرت رسيده است كه طراحان اوليه آن تصورش را نمى كردند. اينترنت امروزه به سمبلى از پيشرفت تكنولوژى تبديل شده اما به طور حتم براى ادامه رشد و قدرت نمايى خود نيازمند تغييرات اساسى خواهد بود. پروتكل هاى TCP/IP كه زيربناى اساسى اينترنت هستند در اوايل دهه هفتاد ميلادى طراحى شدند و تغييرات كمى را تاكنون تجربه كرده اند.
در مقابل ترافيك در شبكه اينترنت به طرز وحشتناكى افزايش يافته و كاربران اينترنت همچنان از تكنولوژى مربوط به دهه هفتاد اين شبكه استفاده مى كنند. شايد تعريفى كه مجله Technology review در سال ۲۰۰۳ در مورد اينترنت ارائه داد نشان دهنده وضعيت امروزه اين شبكه باشد: «امروزه اينترنت به مانند يك بيوك مدل ۱۹۷۳ است كه با ايربگ تجهيز شده باشد. در اينترنت قادر به برگزارى ويديو كنفرانس ها، انجام تجارت الكترونيك، خريد و فروش و نيز به اشتراك گذاشتن اسناد و مدارك هستيم اما اين شبكه باز هم همان بيوك مدل ۱۹۷۳ است.» البته اينترنت تا به امروز هم با وجود تمام ضعف ها و كاستى ها از عهده سرويس دهى به حجم عظيمى از كاربران به خوبى برآمده است اما افزايش تعداد كاربران و ايجاد تكنولوژى هاى جديد محدوديت ها و نقاط ضعف آن را در زمينه هايى چون ظرفيت، قابليت اعتماد، امنيت و دسترسى كاملاً آشكار كرده است.
در سال هاى اخير به خوبى روشن شده كه اگر اينترنت همچنان در پى پيشرفت و قدرت نمايى است زمان آن است كه تغييرات اساسى را در ساختارهاى اصلى آن شاهد باشيم. فشارهاى بالقوه بسيار زيادى نيز براى اعمال هر چه سريع تر اين تغييرات وارد مى شود و يكى از مهمترين آنها اين است كه در آينده اى نه چندان دور، اينترنت بايد تعداد بيشترى از كاربران و دستگاه هاى ارتباطى را به هم متصل كند. در حالى كه امروز اين شبكه ميزبان حدود هشتصد ميليون نفر در سراسر دنيا است، اما هنوز حدود پنج ميليارد نفر Online نيستند و از طرف ديگر نيز تعداد دستگاه هاى مختلفى كه به شبكه متصل مى شوند روزبه روز افزايش مى يابد. امروزه كاربرد اينترنت تنها در كامپيوترها نيست بلكه نسل جديد تلفن هاى همراه و حتى كارت هاى هوشمند را نيز شامل مى شود. علاوه بر اين اينترنت نسبت به سال هاى قبل وظايف جديدى را نيز به عهده گرفته است. ارائه خدمات و سرويس هايى مثل خدمات پزشكى و درمانى، بازى و سرگرمى، معاملات اقتصادى، سيستم هاى ايمنى، ايستگاه هاى تلويزيونى و بسيارى ديگر از خدمات بدون وجود اينترنت به سختى صورت مى گيرد.
تمام اينها نشان دهنده اين است كه اينترنت نقشى انكارناپذير و بسيار ضرورى در زندگى امروز ما دارد. حالا چهار مشكل عمده اى را كه به آن اشاره كرديم بيشتر مورد بررسى قرار مى دهيم :
ظرفيت: اينترنت چگونه خواهد توانست ميليون ها كاربر و نيز ابزارهايى را كه با اينترنت سروكار دارند با توجه به درخواست حجم بسيار بالاى اطلاعات سرويس دهى كند؟ تعداد ابزارها و دستگاه هايى كه به هر طريق از شبكه استفاده مى كنند آنچنان افزايش يافته كه تمام فضاى آدرس دهى مربوط به پروتكل TPV4 را كه شبكه اينترنت بر پايه آن قرار گرفته اشغال كرده است.
كاربران جديد و درخواست هاى آنها نيازمند پهناى باند بسيار بيشترى از ميزانى است كه امروز به آنها اختصاص يافته است. علاوه بر اينكه حجم بسيار زياد كاربران جديد به طور بالقوه ترافيك و ازدحام سايت هاى اينترنتى را به طرز وحشتناكى افزايش خواهد داد. مشكل ديگر نيز اين است كه اختلاف و بى ثباتى ميان دو مكان مختلف براى دريافت اطلاعات از اينترنت افزايش يافته است. دو كاربر كه در دو مكان مختلف به يك سايت مشابه متصل مى شوند براى دريافت اطلاعات مورد نياز خود با توجه به مكانى كه در آن ساكن هستند سرعت هاى متفاوتى را تجربه مى كنند. اينها فقط مشكلات كوچك و نسبتاً ناچيز در مورد ظرفيت اينترنت است.
قابليت اعتماد: همان طور كه شبكه اينترنت گسترده تر شده است به طور بالقوه نواقص و عملكردهاى متناقض و غيرقابل پيش بينى آن نيز افزايش يافته است.
هر چقدر وابستگى و نياز ما به اينترنت به عنوان يكى از حياتى ترين و ضرورى ترين اجزاى زندگى خود بيشتر مى شود نواقص و تاخيرهاى اينترنت براى ارائه اطلاعات و خدمات نيز عذاب آورتر مى شود. در زمانى كه اقتصاد دنيا وابستگى كاملى به شبكه اينترنت دارد روزبه روز بر ميزان كاهش اعتماد و اعتبار شبكه نيز افزوده مى شود.
امنيت: هر چقدر كه تعداد كاربران و درخواست هاى آنها افزايش پيدا كند پتانسيل بيشترى براى مهاجمان ايجاد مى شود. هكرها و مهاجمان اينترنتى امروزه جسورتر شده اند. آن هم به دليل اين است كه امكان دسترسى و نفوذ راحت تر و آسان تر شده است و چون شبكه بيشتر گسترش يافته است آنها بهتر مى توانند خود را پنهان كنند. به هر ميزان كه ابزارها و لوازمى كه از اينترنت استفاده مى كنند گسترش پيدا كنند خطرات امنيتى نيز بيشتر مى شود. مثل ويروس هايى كه با هدف نفوذ و ضربه زدن به تلفن هاى همراه طراحى شده اند. طى سال هاى گذشته ميزان نفوذ و خرابكارى هر ساله دو برابر افزايش پيدا كرده است.
قابليت دسترسى: در حال حاضر براى اكثر جمعيت دنيا دسترسى به اينترنت مقدور نيست كه به خاطر مشكلات جغرافيايى، اقتصادى و اجتماعى است. در بسيارى از نقاط دنيا مردم توانايى خريد يك كامپيوتر را ندارند و يا حتى با كامپيوتر كار نكرده اند. در كنار اين مشكلات نيز مى توان از نبود برق و يا امكان اتصال به اينترنت به طور قابل اعتماد را نيز نام برد. راه حل پيشنهادى نيز اين است كه قطعات و ابزارهايى طراحى و ساخته شود تا با باترى هاى كم مصرف كار كنند و آنها را در مناطقى كه مشكلات اقتصادى و جمعيتى دارند عرضه كنند. براى اينكه دسترسى به اينترنت براى كاربران راحت تر شود شبكه اينترنت بايد سازگارى بيشترى با اينگونه قطعات داشته باشند.

مشكلات ساختارى

علاوه بر اين مشكلات فنى، مشكلات ديگرى نيز وجود دارد. مثلاً كنترل و نظارت حكومت ها بر اينترنت، محدوديت هايى كه از نظر امنيتى بر شبكه اعمال مى شود، وضع ماليات هاى سنگين و بسيارى مشكلات ديگر.
بر طرف كردن اين نقايص و ايرادات به هيچ وجه كار ساده اى نيست به اين دليل كه علت اصلى اين نقص ها ساختار پايه اى شبكه اينترنت است. ساختار اين شبكه براى چنين حجم عظيمى از درخواست ها و كاربرها طراحى نشده است و از طرف ديگر به سختى مى تواند به تمام اين كاربران و دستگاه هايى كه با اينترنت كار مى كنند سرويس دهد. هدف اصلى طراحان اوليه شبكه اينترنت بسيار محدودتر از اين چيزى بود كه امروز مى بينيم. «پروژه اينترنت» كه در اوايل دهه هفتاد راه اندازى شد وظيفه مرتبط ساختن چندين دستگاه كامپيوتر را در نقاط مختلف اروپا و آمريكا به عهده داشت. پروتكل هاى TCP/IP نيز به اين دليل ايجاد شدند تا پيچيدگى هاى فيزيكى مربوط به سرويس دهى و خدمات را برطرف سازند. با پروتكل TCP درخواست ها به راحتى با IP كامپيوتر مقصد ارتباط برقرار مى كرد. اما همه چيز خيلى زود تغيير كرد.شبكه اينترنت از نظر فيزيكى خيلى زود گسترش پيدا كرد و از سوى ديگر ناهماهنگى و مشكلات نيز افزايش چشمگيرى يافت. انواع مسيرها و شاخه ها و توانايى هاى آنها تغيير پيدا كرد. لينك هاى فيزيكى شبكه گسترش يافت. به وجود آمدن بازى هاى اينترنتى سيستم هاى بازرگانى و تجارى آن لاين و بسيارى امكانات و سرويس هاى ديگر و نيز درخواست ها و وجود كاربران فوق العاده زياد شبكه اينترنت را دقيقاً شبيه يك جعبه سياه ساخته است. در گذشته شبكه اينترنت در مقابل افزايش تقاضا راه حل هايى را در مقابل خود داشت.
مثلاً افزودن دستگاه ها و نصب نرم افزارهاى سريع تر. هر چقدر تقاضا بيشتر مى شد نرم افزارها و ابزارهاى سريع تر و دقيق ترى نيز به بازار مى آمد. اما مشكلاتى كه ذكر شد يعنى ظرفيت، قابليت اعتماد، امنيت و قابليت دسترسى را نمى توان به تنهايى با اين گزينه ها برطرف كرد. شبكه اينترنت نياز به بازبينى و بازنگرى ساختارى دارد. اما چگونه. واضح است كه نمى توان به يك باره ساختار امروزى اين شبكه را تغيير داد. گستردگى و وسعت شبكه امكان چنين كارى را نمى دهد و از طرف ديگر نيز غول هاى نرم افزارى دنيا اجازه چنين كارى را نخواهند داد. به اين دليل كه تمام نرم افزارهاى موجود در بازار كه توسط اين شركت ها توليد شده اند با ساختار امروزى اينترنت سازگار هستند. از سويى ما اين توانايى را نداريم تا صبر كرده و منتظر بمانيم تا اين تغييرات آرام آرام صورت گيرد. به دليل اينكه زمان بسيار زيادى صرف صورت گرفتن اين تغييرات مى شود.
براى مثال مى توان پروتكل IPV6 را در نظر گرفت كه امكانات بسيار زيادى را براى كاربران فراهم مى كند. به عنوان مثال فضاى بيشترى را براى IP آدرس ها فراهم مى كند. اين پروتكل توانايى سرويس دهى به ۶۷۰ كوادريليون آدرس IP را دارد. براى درك معنى كوادريليون در مقابل عدد ۶۷۰ بايد پانزده صفر قرار داد و آن را به توان دو رساند. اما اين پروتكل در حال حاضر سرعت سازگارى بسيار كمى دارد و سال هاى بسيارى طول خواهد كشيد تا فراگير شود. خوشبختانه راه هاى ديگرى نيز براى درك آدرس دهى در ساختار شبكه وجود دارد. شبكه اينترنت به اين خاطر طراحى نشده است تا بسته هاى شبكه اى را از بين ببرد بلكه يك لايه جديد بر روى هر كدام از اين بسته ها ايجاد مى كند. يك سرويس خدماتى جديد يك چنين پوشش هاى اضافى بر روى شبكه ميزان پيچيدگى شبكه اينترنت را افزايش مى دهد. براى حل اين مشكل نياز به يك پوشش جديد داريم كه آن را Computational Service Overlay نامگذارى كرده اند. اين پوشش بر پايه گسترش كامپيوترها در تقاطع ها و شاهراه هاى كليدى شبكه طراحى شده است. مثل مراكز مسيريابى و سرويس دهى هاى ميزبان.
برخلاف وضعيت امروز شبكه اينترنت كه درخواست ها و اطلاعات را به دستگاه ها و مكان هاى مشخص اختصاص مى دهد اين پوشش جديد مى تواند قطعات محاسباتى را دقيقاً در جاهايى كه مورد نياز است، نگه دارد تا كاربرانى كه در مناطق مختلف جغرافيايى قرار دارند به راحتى به آنها دسترسى پيدا كنند. نكته مهم اينجا است كه زمانى كه صحبت از پلت فورم هاى سرويس ميزبان به ميان مى آيد منظور يك پلت فورم آزاد و استاندارد است كه تعداد بسيار زيادى از كاربران را سرويس دهى مى كند. سرويس هاى جديدتر نيز هر كدام به زيرشاخه هاى مختلفى تقسيم مى شوند. اين سرويس هاى ساختارى مباحثى همچون قابليت اعتماد و امنيت و نيز ظرفيت شبكه را كنترل مى كنند. ديگر خدمات اين سرويس ها نيز مبادلات ميان كاربران اينترنتى را كنترل مى كند. حال ببينيم اين پوشش جديد چه راه حل هايى براى چهار مشكل عمده شبكه اينترنت دارد.
ظرفيت: اين ساختار خدماتى جديد توانايى جبران كمبود فضاى اختصاص يافته به IP آدرس ها را دارد. و از طرف ديگر قابليت سازگارى بيشترى با پهناى باندى كه در دسترس كاربران است دارد. براى مثال اين سرويس جديد ميزان ترافيك شبكه را كنترل مى كند و از ارتباطات غيرمنطقى جلوگيرى كرده و سرعت انتقال اطلاعات را افزايش مى دهد. از ديگر توانايى هاى اين سرويس مى توان به انتقال اطلاعات به مكان هايى نام برد كه از نظر جغرافيايى به كاربر نزديك تر هستند تا از اين طريق تاخيرها و اشكالاتى كه در نقل و انتقال اطلاعات در فواصل دور ايجاد مى شود را كاهش دهد.
قابليت اعتماد: اين ساختار جديد اين امكان را مهيا مى سازد كه خدمات و درخواست ها خيلى سريع شناسايى و مسيريابى شود و با كم كردن ميزان اشتباهات مسيريابى قابليت اعتماد شبكه را افزايش مى دهد.
امنيت: شناسايى فعاليت هاى مشكوك در شبكه و جلوگيرى از حملات هكرها نيازمند يك سيستم كنترل كننده قدرتمند است. ساختار خدماتى جديد اين سيستم كنترل كننده بسيار قدرتمند را فراهم مى سازد. مثلاً براى شناسايى حملات و نفوذهايى كه تحت DOS صورت مى گيرد اين سرويس در همان ابتداى راه جلوى نفوذ را گرفته و آسيب زيادى به كامپيوتر فرد مهاجم مى رساند.
قابليت دسترسى: در برخى از نقاط دنيا كه استفاده از اينترنت به سختى صورت مى گيرد و يا كاربر اطمينان چندانى به فاش نشدن اطلاعات خود در شبكه ندارد اين سرويس جديد مى تواند با كنترلى كه صورت مى دهد از سوء استفاده از اطلاعات شخصى جلوگيرى كند. و از سوى ديگر اين قابليت را دارد كه با فراهم كردن تسهيلاتى اين امكان را فراهم سازد تا هر فردى با هر كامپيوترى كه وارد شبكه مى شود بتواند بدون هيچ مشكلى اطلاعات مورد نياز خود را دريافت كند. در اين صورت الزامى به وجود كامپيوتر در هر خانه نيست. به اين دليل كه اين سرويس خدماتى جديد توانايى سرويس دهى به هر ميزان كاربرى كه از يك كامپيوتر استفاده مى كنند را دارد و اطلاعات و درخواست هاى هركدام را نيز فقط در اختيار كاربر مورد نظر قرار مى دهد.
در نگاه اول به نظر مى رسد سرويس خدماتى جديد Computational Service Overlay رقيب سرويس هاى خدماتى و اينترنتى امروزى است. اما بايد خاطرنشان كرد كه اين سرويس سطح ساختارى كاملاً متفاوتى از شبكه را در برمى گيرد و جاى هيچ كدام از سرويس هاى امروزى را اشغال نخواهد كرد.
اما شايد امكانات و تسهيلات بيشترى كه در اين سرويس خدماتى جديد ارائه مى كند موجب شود تا نسبت به ديگر سرويس هاى خدماتى استقبال بيشترى از آن صورت گيرد. به خصوص در مناطقى كه از نظر اقتصادى و جغرافيايى محدوديت هاى زيادى براى دسترسى آسان به اينترنت دارند. سرويس هاى امروزى هيچ كدام راه حلى براى اين محدوديت ها و مشكلات ندارند پس طبيعى است كه اين سرويس جديد به راحتى بتواند با راه حل هايى كه ارائه كرده است بازار را در اختيار خود بگيرد.
منبع: نرم افزار فناوری اطلاعات