סוכנות ביון אמריקנית רוצה להאיץ את מהירות הרשת פי 100

סוכנות הביון הממשלתית שהביאה לעולם את האינטרנט לפני 50 שנים, מעוניינת כעת להגדיל באופן דרסטי את מהירות הרשת, כדי לטפל בצווארי בקבוק ונקודות חסימה, לטובת יישומים עתירי מחשוב.

DARPA (ר"ת Defense Advanced Research Projects) – בעלת השם ה"קליט" הסוכנות למחקר פרויקטי ביטחון מתקדמים שבמשרד ההגנה – אחראית על פיתוחים טכנולוגיים רבים בצבאות ארצות הברית ומקומות נוספים בעולם, ולשימושים אזרחיים. הסוכנות, המכונה "המשוגעת", השיקה יוזמה, אחת מני רבות שלה, שתנסה לשפץ את "ערימת" הרשת והממשקים סביבה, שאינם יכולים לעבוד באותו קצב של מעבדים מהירים ומתקדמים – ולעיתים קרובות מהווים "נקודת מחנק" לתעבורת הרשת, בעיקר עבור יישומים שהם מונעי-נתונים.

היוזמה נושאת את השם כרטיסי ממשק הרשת המהירים – Fast Network Interface Cards, ובקיצור – FastNICs. היא שמה לה למטרה להגדיל את ביצועי הרשת פי 100. לדעת חוקרי הסוכנות, הדרך לעשות זאת היא על ידי "ניקוי" הרשת מכלל השכבות שלה, מהיישומים ועד לשכבות תוכנת המערכת, ותפעול של הרשת והשכבות הללו על גבי חומרה מהירה יותר. הסוכנות פנתה לספקיות הרישות לקבלת הצעות בתחום.

מהירות הרשת קפצה אך מעט קדימה ונותרה מפגרת מאחור 

לדברי ד"ר ג'ונתן סמית', מנהל תכניות החדשנות למידע (I2O) בסוכנות, "צוואר הבקבוק האמיתי לתפוקה של המעבד הוא ממשק הרשת, המשמש לחיבור מכונה לרשת חיצונית, כגון את'רנט. מצב זה מגביל מאוד את יכולת צריכת הנתונים של המעבד". הוא ציין כי "כיום, תפוקת הרשת בטכנולוגיות הכי חדישות עומדת על כ-1014 ביט לשנייה (bps) וגם הנתונים באופן מצטבר מעובדים באותה מהירות. אולם ערימות הרישות הנוכחיות מסוגלות לטפל ביישומים רק במהירות של 1010-1011 ביט לשנייה".

ד"ר סמית' ציין כי "היבטים אחרים ב-IT הציגו לאורך זמן שיפור בביצועים, כמו זיכרון, רשתות NVMe-over-Fabric, או PCI Express (תקן לאפיק תקשורת בין לוח האם לרכיבים חיצוניים שמחוברים אליו – י"ה). לעומתם, מהירות הרשת קפצה אך מעט קדימה ונותרה מפגרת מאחור. העובדה היא שאנחנו עדיין משתמשים באת'רנט כפרוטוקול הרשת שלנו, 56 שנים לאחר שהוא הומצא".

לדבריו, "זה מתחיל עם החומרה. אם אתה לא יכול להשיג את זה נכון – אתה תקוע. תוכנה לא יכולה להפוך דברים מהר יותר מכפי שהשכבה הפיזית תאפשר. לכן, עלינו לשנות תחילה את השכבה הפיזית".

השלב הבא, הסביר, יהיה פיתוח תוכנת ניהול של חומרת FastNICs. זו תהיה תוכנת קוד פתוח, מבוססת על מערכת הפעלה בקוד פתוח, והיא תאפשר העברת נתונים מקבילה, מהירה יותר, בין חומרת הרשת ליישומים.

באפריל 2019 DARPA פצחה במיזם חדש, שמטרתו לפתח פלטפורמת תקשורת חדשה ומאוד מאובטחת. הסכנות השיקה יוזמה בשם RACE, ראשי תיבות של 'תקשורת חסינה ואנונימית לכל אחד', שדומה לווטסאפ. מטרת היוזמה – לענות לאתגר של הגידול העצום של רשתות ארגוניות מבוזרות, המתרחבות יותר ויותר בענן, גידול העולה על היכולת של כלי האבטחה המסחריים והעדכניים ביותר הדרושים לזיהוי האיומים בסייבר.

סוכנות שהולכת נגד הזרם

DARPA ידועה בדעות העצמאיות והלא קונפורמיות של אנשיה, ובכך שהעובדים שלה אוהבים לעשות דברים "מחוץ לקופסה". כך, למשל, במסגרת אחד הפרויקטים החשובים שלה – פרויקט "ולה", שהחל ב-1963, ציידו אנשי הסוכנות לוויינים באמצעי גילוי קרינה אטומית, במטרה לעלות על ניסויים בנשק גרעיני, כולל ניסויים תת-ימיים.

פרויקטים נוספים שפותחו תחתיה היו מימון מחקר שבמסגרתו נוצר עכבר המחשב הראשון; מחקרי בינה מלאכותית ומציאות מדומה; רובוטיקה; שותפות בפיתוח ה-GPS לדורותיו; ופיתוח תאי דלק קלים לשימוש, במכשירים שנישאים על גב חיילים. עוד פרויקט הוא פיתוח כלי רכב לא מאויש לשדה הקרב.

תקציב הסוכנות הוא רב, אבל ההיתכנות של הפרויקטים שלה נמוכה ביותר, ויש האומדים אותה בפחות מ-10%. ממילא, רוב התכניות שמבצעת הסוכנות חסויות ומכוונות לצאת נגד המגמות העיקריות המדוברות בשדות הטכנולוגיים השונים.

בשנות ה-60' הסוכנות מימנה את ARPANET, (ר"ת Advanced Research Projects Agency Network), שהיא בתרגום חופשי: רשת הסוכנות לפרויקטי מחקר מתקדמים. זו הייתה רשת מיתוג המנות הראשונה בעולם, וממנה התפתחה רשת האינטרנט. הרשת נועדה לשימוש פרויקטים באוניברסיטאות ובמעבדות מחקר בארצות הברית. הרשת החלה לפעול באוקטובר 1969.