Polski Internet Optyczny PIONIER jest programem rozwoju infrastruktury informatycznej polskiego środowiska akademicko-naukowego na lata 2001-2005. Wpisuje się on w ogólnopolską budowę społeczeństwa informacyjnego. Stanowi kontynuację programu budowy szerokopasmowych sieci komputerowych, centrów komputerowych dużej mocy, oprogramowania i baz danych - realizowanego w latach 1993-2000 przez Komitet Badań Naukowych dla potrzeb nauki i badań. Tematyka programu PIONIER była już wcześniej sygnalizowana przez autora na łamach GU ("PIONIER-Polski Internet Optyczny", GU nr 7-8/2000 i "Skok tygrysa", GU nr 11/2002). Poniżej zaprezentowano dalsze szczegóły związane z realizacją programu PIONIER, budową szerokopasmowej sieci światłowodowej i wdrażanymi aplikacjami.

Podstawowe cele

Podstawowe cele programu PIONIER, realizowanego pod kierunkiem obecnego Ministerstwa Nauki i Informatyzacji, zostały zdefiniowane następująco:

1. Rozbudowa infrastruktury informatycznej nauki w Polsce do poziomu umożliwiającego prowadzenie badań w zakresie wyzwań współczesnej nauki, technologii, usług i aplikacji.
2. Wytworzenie i przetestowanie pilotowych usług i aplikacji dla społeczeństwa informacyjnego, stanowiących podstawę wdrożeń w nauce, administracji i gospodarce.
3. Włączenie Polski do konkurencji w zakresie tworzenia oprogramowania nowych zastosowań dla społeczeństwa informacyjnego.

Z ponad 100 dyscyplin naukowych, dofinansowywanych przez były KBN, do pilotowej realizacji przyjęto jako priorytetowe aplikacje komunikacyjne, nauk obliczeniowych, wspomagania nauczania dostępem do Internetu, zdalnego nauczania, informacji przestrzennej, zarządzania zasobami środowiska, telemedyczne i pracy grupowej. Wybór celów i aplikacji wiązał się z najbardziej zaawansowanymi programami światowymi: Internet2 i Next Generation Internet w USA oraz IST w Europie.

Infrastruktura sieciowa

Podstawowym elementem programu PIONIER było wybudowanie ogólnopolskiej infrastruktury sieciowej, łączącej 21 miejskich sieci środowiskowych MAN (w tym Toruń) oraz 5 ośrodków superkomputerowych KDM. Koordynację prac w zakresie budowy infrastruktury sieciowej KBN powierzył formalnie w dniu 21 VI 2001 r. Instytutowi Chemii Organicznej PAN/Poznańskiemu Centrum Superkomputerowo-Sieciowemu (IChB PAN PCSS). Kolejnym krokiem organizacyjno-formalnym było podpisanie przez wszystkie jednostki MAN/KDM w dniu 31 VII 2001 r. porozumienia w sprawie eksploatacji i użytkowania sieci PIONIER. Porozumienie to stanowiło fundament dla działalności inwestycyjnej, w ramach której wybudowano już ok. 2.500 km traktów światłowodowych wraz z urządzeniami węzłowymi, łączących 16 ośrodków akademicko-naukowych (schemat na załączonym rysunku). Toruń znalazł się w pierwszym etapie inwestycji. Wartość dotychczas zrealizowanej inwestycji dla 16 ośrodków i projektów technicznych dla dalszych ośrodków wyniosła 137 mln zł. Szkielet szerokopasmowej ogólnopolskiej sieci wraz z węzłami regionalnymi pracuje w nowoczesnej technologii DWDM (DWDM - technika zwielokratniania pasma optycznego) o przepustowości 10 Gb/s (docelowo powyżej 40 Gb/s). Koordynatorem i wykonawcą prac związanych z przyłączeniem Torunia do węzła sieci PIONIER jest Uczelniane Centrum Informatyczne UMK (UCI UMK). W II połowie 2003 r. przeprowadzono kompleksowe testy nowych węzłów sieciowych i transmisji danych w poszczególnych segmentach zbudowanego szkieletu sieci PIONIER oraz jej współdziałania z siecią zachodnioeuropejską GEANT, z przepustowością 10 Gb/s. Z dniem 1 I 2004 r. większość ośrodków akademicko-naukowych zrezygnowała z dotychczasowych usług innych operatorów (głównie Teleinformatyki Kolejowej) i przeniosła się na swoją infrastrukturę światłowodową.

Bardzo istotną sprawą, budzącą ożywioną dyskusję w środowisku akademicko-naukowym, było przeniesienie własności infrastruktury technicznej PIONIER. Na podstawie decyzji KBN i ze względu na uwarunkowania związane z prowadzoną inwestycją, ogólnopolskim operatorem sieci PIONIER został wyznaczony IChB PAN PCSS Poznań, mający jednocześnie na swoim stanie majątkowym infrastrukturę szkieletu krajowego i węzły dostępowe w poszczególnych środowiskach MAN/KDM. Wynikające z tego konsekwencje, w szczególności prawa własności i rozwiązania organizacyjno-prawne, spowodowały podjęcie w latach 2002-2003 różnych działań, które znajdowały odbicie m.in. w kolejnych wersjach projektu umowy konsorcyjnej PIONIER. Ostatecznie jednak wszystkie polskie środowiska akademicko-naukowe, reprezentowane przez tzw. Jednostki Wiodące, podpisały 25 XI 2003 r. w Kazimierzu Dolnym umowę o utworzeniu Konsorcjum PIONIER. Zgodnie z tym dokumentem, zadaniem Konsorcjum PIONIER jest budowa Ogólnopolskiej Sieci Optycznej i realizacja - w oparciu o tę sieć oraz infrastrukturę informatyczną należącą do Jednostek Wiodących - celów statutowych tych Jednostek i działania na rzecz rozwoju społeczeństwa informacyjnego. Porozumienie to reguluje szereg spraw związanych z eksploatacją, utrzymaniem i zarządzaniem siecią PIONIER. Przyjęto jako zasadę, że właścicielem krajowego szkieletu infrastruktury światłowodowej wraz z regeneratorami i systemem zarządzania siecią jest IChB PAN PCSS Poznań. Natomiast węzły dostępowe i część włókien światłowodowych pomiędzy sąsiadującymi ośrodkami MAN będą przekazywane sukcesywnie Jednostkom Wiodącym do wyłącznego użytkowania, w celu budowy łączności dedykowanej albo łączności regionalnej. W najbliższym czasie rozpocznie się podpisywanie szczegółowych umów dwustronnych pomiędzy operatorem sieci PIONIER a Jednostkami Wiodącymi, określających warunki eksploatacji sieci, zasady współpracy organizacyjnej i finansowej oraz techniczne parametry świadczonych usług. Powołany został również organ o uprawnieniach inicjatywnych, opiniodawczych i nadzorczych - Rada Ogólnopolskiej Sieci Optycznej PIONIER, do której każda środowiskowa Jednostka Wiodąca delegowała swojego przedstawiciela. Inauguracyjne posiedzenie Rady odbyło się 2 II br. w Poznaniu.

Możliwości i aplikacje

W zakresie obsługi nauki i potrzeb społeczeństwa informacyjnego nowoczesna i szerokopasmowa sieć PIONIER (krajowe i zagraniczne łącza o przepustowości 10 Gb/s) pozwala na wydzielenie m.in. następujących optycznych sieci wirtualnych:

• sieci szerokopasmowego Internetu optycznego,
• specjalnych sieci optycznych dla projektów badawczych,
• sieci optycznej łączącej centra superkomputerowe,
• sieci łączącej jednostki administracji publicznej,
• innych specjalizowanych sieci.

Toruńskie akcenty programu PIONIER

Pierwsze pozytywne testy transmisji danych w sieci PIONIER zostały przeprowadzone między Toruniem (UMK) a Bydgoszczą (ATR) w dniu 24 VI 2003 r. Pomiędzy węzłami DWDM przeprowadzono transmisję danych o szybkości 10 Gb/s. Fakt ten miał miejsce w dniu święta Torunia. W ramach prac badawczo-rozwojowych w latach 2001enie protokołu LDAP w akademicko-naukowych sieciach komputerowych w Polsce". Prace były wykonywane przez zespoły informatyków z Warszawy, Poznania, Wrocławia i Torunia. Ich wyniki zostały wdrożone w ośrodkach akademicko-naukowych MAN w Warszawie, Poznaniu, Wrocławiu, Toruniu i w ogólnopolskiej sieci PIONIER, a całość prac koordynowało UCI UMK. W ramach europejskiego projektu VLBI i tworzenia sieci radioteleskopów istotne znaczenie mają prace toruńskich radioastronomów. Dla ich potrzeb - w ramach infrastruktury sieci PIONIER - wyodrębniono kanały łączności do masowej transmisji danych radioastronomicznych z Torunia do Holandii. Do tego celu zestawiono m.in. kanały 2x1 Gb/s pomiędzy węzłem sieci PIONIER w Toruniu a Centrum Astronomii w Piwnicach. Są one w fazie eksperymentalnych testów. Istotnym wsparciem dla programu budowy szerokopasmowej sieci informacyjnej województwa kujawsko-pomorskiego jest infrastruktura sieciowa PIONIER, przebiegająca przez terytorium naszego województwa (Nakło-Bydgoszcz-Solec Kujawski-Toruń-Chełmno-Grudziądz) oraz środowiskowych sieci TORMAN i BYDMAN. Dzięki ich wsparciu w lutym br. Kujawsko-Pomorska Sieć Informacyjna Sp. z o.o. podłączyła Włocławek do Internetu i zainaugurowano transmisję danych dla potrzeb środowiska medycznego w relacji Włocławek-Toruń-Bydgoszcz. Znaczącym zasobem sieci PIONIER są toruńskie aplikacje biblioteczne, w szczególności serwer obsługujący procesy katalogowania i wypożyczania w bibliotekach uczelni Torunia i Bydgoszczy (UMK, ATR, Akademia Medyczna, Akademia Muzyczna). Służy on również jako serwer specjalistycznych kartotek dla ok. 50 bibliotek naukowych w Polsce. Serwer jest zainstalowany w UCI UMK i zarządzany wspólnie przez BU UMK i UCI. Rozważane są możliwości i warunki uczestnictwa w specjalizowanych projektach badawczych w ramach rozproszonych laboratoriów wirtualnych m.in. przez Instytut Fizyki i Centrum Astronomii UMK.

Program PIONIER stanowi znaczące wsparcie dla rozwoju nauki polskiej. Powinien być poligonem doświadczalnym dla dalszych różnorodnych i innowacyjnych aplikacji z szerokiego obszaru nauki i techniki, tzw. obszaru eScience.

Autor jest zastępcą kierownika Uczelnianego Centrum Informatycznego UMK i przedstawicielem UMK w Radzie Ogólnopolskiej Sieci Optycznej PIONIER. (red.)