Další troška do Internetového mlýna (2)

Pro drtivou většinu uživatelů je internet elektronická pošta, internetové zpravodajství, FaceBook, YouTube a řada dalších služeb. Tak to ale není. Když se zeptáte na silniční síť, nikdo neřekne: cestující, stavebniny, oblečení, dobytek, služba DHL, PPL a podobně. Každý ví, že silniční síť je jedna věc a to, co je po ní přepravováno, je něco úplně jiného. A internet je také taková dopravní síť. Zboží by mohlo běhat po úplně jiné síti, a vlastně také běhá. Něco letí vzduchem, něco se plaví po vodě a něco zase proudí ropovodem, popřípadě jiným rourovodem. Stejně i internetové aplikace by vlastně mohly fungovat i na sítích jiného typu.

Budeme-li mluvit o silniční síti, lze o ní diskutovat z řady hledisek, z hlediska technického, obchodního, sociologického, ba i estetického. Může být i předmětem krásné literatury - vzpomeňme například kultovní knížku On the Road Jacka Kerouacka.

Datové komunikace mají také několik různých základů. Jenže to zajímá jen pár technických krtků. A přece od technického základu se odvozuje tvářnost služeb na síti provozovaných. Četl jsem kdysi docela chytrý článek asi v Data Communications, kde autor rozlišuje sítě podle technologie na socialistické a kapitalistické(!). Že by ta technologie byla opravdu až tak zajímavá? Zkusme alespoň chvíli při té technice zůstat.

Datové sítě se dělí na dva velké tábory: sítě spojení vytvářející (connection oriented) a ty, které spojení nevytvářejí (connectionless). Kam patří internet? Zdá se to úplně jasné: když s někým skajpuju, tak s ním přece mám spojení, no nééé? Ale kdepak, internet přepravuje své datové pakety způsobem, kterému se za starého Rakouska říkalo postrk. Tedy c. a k. pošty nepoužívaly datové komunikace, ale bylo tam spousta vandráků a také policajtů. Když četník načapal vandráka, zjistil si jeho domovskou obec a poslal ho do ní právě tím postrkem. To znamená, že ho odvedl do sousední vesnice, kde se ho ujal další vachmajstr a odvedl ho zase dál, až nakonec byl vandrák dodán tam, kam patřil. Jestliže byla vesnice dopadení od obce domovské hodně vzdálená, mohlly se trasy vandráků značně lišit: každý vachmajstr mohl volit třeba mezi dvěma či více sousedními vesnicemi, do kterých vandráka dovede. Do Horní Dolní třeba vedla lepší cesta, ale zase ve Zlámané Lhotě byla lepší hospoda.

Prosím, nechytejte mne za slovo, v Internetu samozřejmě nejsou vandráci ani policajti. Místo nich tam putují datové pakety s adresou určení a na další cestu je postrkují tzv. routery. Takový router nemusí ani vědět, kde se přesně nachází cílová vesnice, tedy počítač, ale má nějaké povšechné informace a poměrně dobré znalosti okamžité dopravní situace ve svém okolí. Ví, která komunikace je přerušena, která je ucpaná. K tomu si routery vyměňují takzvané směrovací tabulky. Na základě adresy paketu a podle vyhodnocení situace ve svém okolí se pak router rozhodne, kterému ze svých sousedních routerů paket pošle.

Když pobočka firmy posílá do centra svoje data, nemůže se sítě zeptat, jestli je možné data skutečně přepravit, zda je druhá strana na příjmu nebo zda není díky nějaké poruše odříznuta. Ostatně internetové síti je to srdečně fuk. A tak pobočková aplikace musí nejdřív vypustit kontrolního chrousta, tedy paket, na který by měla protistrana odpovědět, že je připravena. Když odpověď do určité doby (time out) nedorazí, pošle se další chroust. Když dojdou chrousti (je vyčerpán počet opakování, daný protokolem), zvedne se telefon a zavolá se, jestli se na druhé straně nechrápe nebo co se děje. Naopak v příznivém případě odpověď na některého z kontrolních chroustů konečně dorazí a přenos může začít. Ale ani pak není vyhráno. Síť ani náhodou neručí za to, že pakety dojdou všechny, natožpak nepoškozené, mohou dojít v nesprávném pořadí nebo některé vícekrát. Řízení sítě je báječně decentralizované, její chování je poněkud chaotické. Naštěstí koncová zařízení, tedy počítače, jsou stále inteligentnější a, jak známo, pořádek je pro blbce, kdežto génius zvládne chaos. Koncové aplikace si dokáží všechna nedopatření v dodávce dat sítí "ošetřit", vadné či chybějící pakety vyreklamovat a všechny došlé srovnat. K tomu je třeba zdůraznit, že koncový počítač není součástí sítě a jejích služeb, to je uživatelská entita, která dělá, co může, aby z takové v podstatě nedokonalé služby vyzískala maximum.

Tohle vypadá docela pesimisticky. U dat, kde nezáleží na včasném doručení, si to koncové aplikace dají do pořádku, ale co s "časově kritickými" aplikacemi? Přeci když skajpuju, nemůžu potřebovat, aby se koncové aplikace mezi sebou začaly dohadovat o nějakém vypadlém paketu reprezentujícím zlomeček vteřiny hlasové informace. To by znamenalo zadrhávání v hovoru, které je velmi nepříjemné a v telefonní úpraxi nepřípustné. V případě on-line přenosů hlasu či videa tedy koncové aplikace používají jinou strategii. Vadný paket se prostě zahodí a "show must go on". Jede se dál a v reproduktoru to jen maličko škrkne.

Naštěstí takovéto "nepořádné" sítě se při nízkém zatížení chovají docela spořádaně, téměř deterministicky. Pakety mezi dvěma komunikujícími uživateli běhají po zhruba stejných trasách, které urazí za zhruba stejnou dobu, ani se moc neztrácejí a celkem to jakžtakž funguje. A nízkého zatížení se dosáhne jak? Buď omezením provozu, což není to pravé ořechové, nebo zvýšením přenosových kapacit, tedy celkovým posílením sítě, a to od páteře až po takzvanou "poslední míli" k uživateli. Prostě se to protlačí silou.

Příště si povíme o sítích spořádaných, po kterých však téměř neštěkne pes.