La "súper red" que la NASA, el CERN y otras instituciones de investigación utilizan: ESnet y los petabytes de ciencia

Fibra Optica

Las cosas de palacio van despacio, y las de ciencia muy deprisa. Tanto que la internet convencional no es lo suficientemente potente y veloz, o al menos no conviene correr el riesgo de que la información sólo viaje a unos pocos gigabits por segundo, de ahí que instituciones como la NASA tengan su propia super-internet.

Se trata de una red específica y cerrada para los investigadores en todo el mundo, aunque fue fundada por el Departamento Estadounidense de Energía (DOE). Una red exclusiva que no es la primera que existe con este propósito pero que alcanzó la velocidad de transmisión récord de 91 gigabits por segundo (en su fecha).

Más de 20.000 kilómetros de fibra óptica para investigación

La red en cuestión se llama ESnet, acrónimo de Energy Sciences Network, y está gestionada por el personal del Lawrence Berkeley National Laboratory. Como se describe en su web, ESnet da servicio a más de 40 centros de investigación, incluyendo todos los supercomputadores e instrumental científico de todo el sistema nacional estadounidense de laboratorios.

Como decíamos en la introducción, se trata de una red restringida a este ámbito y no es de acceso público, pero esto no significa que su alcance quede de fronteras estadounidenses para dentro. La red está compuesta por más de 20.000 kilómetros de fibra óptica y conecta con otras 140 redes comerciales y de investigación alrededor de todo el mundo.

Mapa de los servidores de ESnet y del tráfico. Se trata de un mapa a tiempo real que podéis ver en la la web de la red.

Y como también comentábamos, los asuntos científicos tienen un peso en el más amplio sentido de la expresión. Trabajos de gran valor como el Proyecto Genoma Humano o las investigaciones desarrolladas en el Large Hadron Collider-CERN generan un volumen de datos colosal y se hace necesaria una red tan ancha como para que la información fluya de un laboratorio a otro, enviando volúmenes equivalentes a los de un disco duro como quien envía un mail estándar con sus 25 MB de límite.

El tráfico de ESnet ha aumentado una media de 10 veces cada cuatro años

De hecho, el tráfico de ESnet ha aumentado una media de 10 veces cada cuatro años desde que existe (en 1986), lo cual es buena señal (al final es más investigación) y es indicador de que la red ha de ir actualizándose con tal de adecuarse a las necesidades. La actual es la quinta generación de ESnet, activa desde noviembre de 2012, desarrollada a partir de un router Alcatel-Lucent 7750 y llegando a superar 44 veces la capacidad anterior, según el DOE.

¿Qué pasa con la NASA?

La agencia espacial estadounidense forma parte de las organizaciones que recurren a esta red, y en noviembre de 2013 lograron transferir a 91 gigabits por segundo entre el Centro Goddard y el supercomputador SC13 de Denver, batiendo récord de velocidad (siendo superado posteriormente por Alcatel-Lucent y BT, con 1,4 terabits/segundo). No son los 91 gigabytes por segundo que se llegaron a malinterpretar (por la confusión entre byte y bit, siendo 1 gigabyte equivalente a 8 gigabits).

Además, como detallan en Wired al dar eco al asunto la teoría es que ESnet soporta transferencias de 100 gigabits, pero en la práctica las transferencias son más bajas debido a la distancia. Pero aún así la red está en funcionamiento actualmente, lo cual se puede consultar a tiempo real, con velocidades en torno a los 70 gigabits/segundo y picos de mayor intensidad.

Gráfico del tráfico total durante las 24 horas últimas. Es un gráfico a tiempo real que podéis consultar en la web de la red

Lo que vemos activos son los circuitos OSCARS (On-Demand Secure Circuits and Advance Reservation System) y LHCONE (del CERN). Son sistemas diseñados para un bajo número de grandes transferencias, casi al contrario de lo que ocurre con las redes comerciales, aunque uno de los propósitos de ESnet es ser la antesala de lo que puede ir llegando a éstas, como matizaba Tony Celeste (director de ventas de Brocade) en Wired.

Todos los caminos conducen a aumentar los petabytes

La tatarabuela de ESnet fue ARPAnet, que como puede que hayáis deducido se trataba de la red del Departamento de Defensa de Estados Unidos, de cuyos proyectos hemos hablado aquí en alguna ocasión cuando hay una parte de innovación tecnológica. Posteriormente se desarrolló otra red específica, la Magnetic Fusion Energy Network (en 1976), para conectar el actual Centro de Computación de Investigación Científica Energética con otros laboratorios.

Más tarde (en 1980) se añadió la High Energy Physics Network para conectar a los investigadores en física de partículas del país. Pero con el tiempo vieron que no tenía sentido que se creasen y mantuviesen varias redes para un mismo propósito, uniéndolas finalmente en la ESnet.

Gráfico del histórico de tráfico de ESnet. (Fuente: ESnet)

Es interesante ver cómo ha ido aumentando el tráfico de la red desde que existe (aunque el gráfico lo muestra a partir de 1990 aproximadamente). El DOE estimaba que para 2016 la red tendría que cargar con 100 petabytes de datos al mes y según este gráfico aún no se han superado los 70, pero al paso que va no sería de extrañar que se sobrepasase la cifra en menos de dos años.

Así que veremos si vuelven a batir otro récord de velocidad y si poco a poco estas capacidades también llegan a los hogares y redes comerciales. Mientras tanto, reconforta saber que al menos parte de los investigadores no ven su labor coartada por las redes, y la mejor síntesis de ESnet la hacía Gregory Bell, ex director de ESnet, en Wired: "Nuestra visión del mundo es que los descubrimientos científicos no deben verse limitados por la geografía".