Internet, którego nie widać czyli podróż po ukrytej infrastrukturze cyfrowej Polski

Codziennie klikamy, przewijamy i przesyłamy gigabajty danych w ułamku sekundy. Ale co tak naprawdę dzieje się za kulisami? Jaka ukryta infrastruktura sprawia, że cyfrowy świat jest na wyciągnięcie ręki? Zapraszamy w podróż po fizycznym kręgosłupie polskiego Internetu – niewidocznym dla oka, ale kluczowym dla naszego życia.

Czym są cyfrowe autostrady ze szkła i dlaczego są tak ważne?

Podstawą współczesnego Internetu w Polsce nie są już kable miedziane. Dziś jego kręgosłupem jest światłowód – cieniutkie jak ludzki włos włókno szklane, którym zamiast prądu podróżują impulsy świetlne. To medium jest niemal doskonałe: odporne na zakłócenia, niezwykle szybkie i o ogromnej pojemności.

Pigtaile światłowodowe z widocznymi kolorowymi włóknami.

W Polsce mamy dwóch głównych budowniczych tych cyfrowych autostrad:

• Orange Polska: jako historyczny następca Telekomunikacji Polskiej, dysponuje największą siecią. Ich szkielet (tzw. backbone), czyli główne magistrale łączące największe miasta, to ponad 15 400 km kabli. Do tego dochodzi niemal 93 000 km sieci agregacyjnej, która zbiera ruch z mniejszych miejscowości, tworząc gęstą pajęczynę oplatającą cały kraj.

• Netia (Grupa Polsat Plus): to drugi największy gracz, który zbudował własną, imponującą sieć o długości około 50 000 km. Ich infrastruktura łączy ponad 100 miast i stanowi kluczową alternatywę dla sieci Orange, obsługując tysiące innych, mniejszych operatorów.

W ostatnich latach tysiące kilometrów regionalnych „dróg dojazdowych” powstało dzięki unijnemu Programowi Operacyjnemu Polska Cyfrowa (POPC). Firmy takie jak Fiberhost czy Nexera doprowadziły światłowody do tzw. „białych plam” — małych miejscowości i wsi, gdzie komercyjne inwestycje były nieopłacalne. Dzięki temu nawet mieszkańcy odległych zakątków kraju mogą dziś cieszyć się prędkościami rzędu 1 Gb/s.

Jak zmieścić cały Internet w jednym kablu? Magia DWDM i MPLS

Pojedyncze włókno światłowodowe ma gigantyczny potencjał, ale jak go w pełni wykorzystać, skoro jest tak cienkie? Tutaj wkracza technologia, która jest sercem każdej nowoczesnej sieci szkieletowej: DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing).

DWDM to technika multipleksacji, która polega na jednoczesnym przesyłaniu wielu sygnałów optycznych o różnych długościach fal (kolorach) przez jedno włókno światłowodowe. Wyobraź sobie światłowód jako pustą rurę. Zamiast przepuszczać przez nią jeden strumień danych, technologia DWDM działa jak pryzmat. Pozwala wprowadzić do tej samej rury wiele promieni światła jednocześnie, z których każdy ma inną barwę, czyli inną długość fali. Każdy z tych "kolorów" staje się oddzielnym, niezależnym kanałem transmisyjnym.

Dzięki temu na jednym, tym samym fizycznym włóknie, położonym w ziemi nawet 25 lat temu, operatorzy mogą dziś uruchamiać dziesiątki, a nawet setki takich kanałów. Ewolucja prędkości jest tu najbardziej imponująca:

• Kiedyś jeden kanał przenosił zaledwie 2,5 Gb/s.
• Dekadę temu standardem było 10 Gb/s, a potem 100 Gb/s na jeden "kolor".
• Dziś Orange Polska uruchomił pierwsze w kraju łącza o przepustowości 400 Gb/s na jednym kanale, np. na trasie Warszawa–Poznań. Co więcej, ich sprzęt jest już gotowy na 800 Gb/s, a nawet 1,2 Tb/s w przyszłości.

To wszystko dzieje się na tych samych, starych kablach! Wystarczy wymienić urządzenia na końcach światłowodu, by zwielokrotnić jego pojemność.

Schemat działania DWDM – wiele kanałów optycznych przesyłanych przez jedno włókno światłowodowe.

A co, jeśli na tej samej "autostradzie" chcemy puścić ruch publicznego internetu (Twój YouTube i Facebook) oraz superbezpieczną, prywatną transmisję dla banku? Tutaj z pomocą przychodzi MPLS (Multiprotocol Label Switching).

MPLS to technologia przesyłania danych, który przyspiesza ruch w sieci poprzez dodawanie etykiet (ang. labels) do pakietów danych, co eliminuje konieczność ciągłego analizowania nagłówków IP. Można to porównać do zaawansowanego systemu kurierskiego. Zamiast pozwalać każdemu pakietowi danych samodzielnie szukać drogi w sieci (co robi standardowy routing IP), MPLS nadaje mu na wejściu specjalną "etykietę". Ta etykieta to gotowa instrukcja, która mówi routerom: „ten pakiet należy do sieci VPN banku X, ma najwyższy priorytet i ma podążać dokładnie tą, z góry ustaloną, najszybszą ścieżką”. Dzięki temu na tej samej fizycznej infrastrukturze można tworzyć wydzielone, wirtualne tunele (VPN) z gwarancją jakości i bezpieczeństwa, całkowicie odseparowane od publicznego zgiełku.

W SparkSome projektujemy i wdrażamy rozwiązania w oparciu o podobne zasady – dbamy o to, aby sieć w Twojej firmie była nie tylko szybka, ale przede wszystkim bezpieczna i niezawodna. Zapewniamy usługi VPN z najwyższym priorytetem, aby Twoje kluczowe dane zawsze docierały na miejsce.

Gdzie spotyka się polski Internet? Węzły wymiany ruchu (IXP)

Mamy już cyfrowe autostrady (światłowody szkieletowe) i inteligentny system ruchu (DWDM i MPLS). Ale gdzie te wszystkie drogi się krzyżują? Gdzie operatorzy wymieniają się danymi? Aby to zrozumieć, wyobraź sobie, że wysyłasz e-mail z sieci Orange do kolegi, który korzysta z usług lokalnego dostawcy na Śląsku. Bez specjalnych punktów wymiany, Twoje dane mogłyby odbyć absurdalną i nieefektywną podróż, np. przez Frankfurt i Amsterdam, by wrócić do Polski.

Aby tego uniknąć, stworzono IXP (Internet Exchange Point), czyli Węzły Wymiany Ruchu. Są to neutralne, fizyczne lokalizacje (najczęściej centra danych), gdzie setki operatorów wpinają swoją infrastrukturę do ogromnego przełącznika, aby wymieniać ruch danych bezpośrednio. Można to porównać do targowiska, na którym wszyscy spotykają się, by wymieniać "towary". W Internecie tym towarem jest ruch danych. Dzięki temu rozwiązaniu operatorzy mogą porozumiewać się bezpośrednio (tzw. peering) — jest to szybsze i tańsze niż przez pośredników w globalnej sieci (tzw. tranzyt).

W Polsce dominują cztery takie "cyfrowe skrzyżowania":

• EPIX: największy pod względem ruchu, niekomercyjny węzeł, obsługujący ponad 850 firm. Jego szczytowy ruch przekracza 3,5 Tb/s.

• TPIX: należący do Orange, z ruchem sięgającym 2,5 Tb/s.

• Thinx IX (Atman) oraz Equinix IX (dawny PLIX): dwa największe komercyjne węzły w Warszawie, gdzie swoje serwery podłączają globalni giganci, tacy jak Netflix, Google, Facebook czy Microsoft.

Łączny szczytowy ruch wymieniany w tych punktach to kilka terabitów na sekundę. Co to oznacza w praktyce? To tak, jakby w ciągu jednej sekundy przesłać zawartość kilkuset filmów w jakości Full HD.

Budynek LIM w Warszawie – tu mieści się węzeł EPIX. Historycznie pierwsze przełączniki znajdowały się na 42. piętrze, a obecnie główna infrastruktura działa w serwerowniach na 3. piętrze i na poziomie -1 (LIM DC2). Budynek skupia około 20 tys. włókien światłowodowych, łączących blisko 100 operatorów telekomunikacyjnych (polskich i międzynarodowych). Fotografia własna.

Jak polski Internet łączy się z resztą świata?

Nasze położenie geograficzne nadaje polskim IXP strategiczne znaczenie. Przez nasze węzły płynie ruch z Frankfurtu i Amsterdamu do Kijowa czy Wilna, co czyni Polskę kluczowym hubem tranzytowym w regionie. Jest to szczególnie istotne w sytuacjach kryzysowych czy rosnącego zapotrzebowania na łączność z Ukrainą i krajami bałtyckimi.

Choć mamy rozbudowaną sieć krajową, większość globalnego ruchu, który generujemy, wciąż przemieszcza się przez Niemcy, Austrię czy Czechy, by dotrzeć do globalnych węzłów we Frankfurcie (DE-CIX) czy Amsterdamie (AMS-IX). To właśnie z tych miast kable światłowodowe, prowadzone przez całe kontynenty, docierają do stacji brzegowych, skąd rozpoczynają swoją podróż po dnie oceanów.

Transoceaniczne kable podmorskie to prawdziwe szkielety globalnego Internetu. Mogą mieć średnicę zbliżoną do węża ogrodowego, a w ich wnętrzu kryją się setki włókien światłowodowych. Przesyłają one ogromne ilości danych z prędkościami terabitów na sekundę, łącząc kontynenty i umożliwiając globalną komunikację. Bez tych niewidocznych nitek na dnie oceanów, usługi takie jak streaming wideo, praca zdalna czy gry online byłyby niemożliwe.

Urządzenia sieciowe aktywnymi modułami optycznymi LC i podłączonymi kablami światłowodowymi.

Ostatnia mila czyli technologia, która przenosi światłowód do Twojego domu

Choć łącza szkieletowe to cyfrowe autostrady, kluczowym elementem infrastruktury jest to, co dzieje się na tzw. "ostatniej mili" – na odcinku od węzła dostawcy do gniazdka w Twoim domu.

W ostatnich latach w Polsce dokonuje się rewolucja na tym polu, w dużej mierze dzięki technologii FTTH (Fiber to the Home), czyli światłowodowi doprowadzonemu bezpośrednio do mieszkania. Operatorzy w celu dystrybucji sygnału do wielu domów w jednej okolicy stosują pasywne sieci optyczne, gdzie sygnał jest rozdzielany na wielu użytkowników bez użycia aktywnej elektroniki. Do najbardziej popularnych należą:

• GPON (Gigabit Passive Optical Network): technologia umożliwiająca asymetryczny przesył danych – do 2,5 Gb/s w dół i 1,25 Gb/s w górę.

• XGS-PON (10 Gigabit Symmetric Passive Optical Network): nowszy standard, który zapewnia symetryczne łącza o prędkości do 10 Gb/s.

Te technologie pozwalają na symetryczny przesył danych, a XGS-PON jest znacznie szybszy, co otwiera drogę do usług przyszłości. Dzięki takim rozwiązaniom cała opisana infrastruktura światłowodowa staje się dostępna dla każdego, kto ma w domu podłączony światłowód, zmieniając sposób, w jaki pracujemy, uczymy się i spędzamy wolny czas.

Jak Internet w Polsce przeszedł z 9,6 kb/s do 1 Gb/s?

Aby docenić, gdzie dziś jesteśmy, warto spojrzeć wstecz na cyfrową ewolucję. Jeszcze 25 lat temu Polska łączyła się ze światem przez modem telefoniczny i słynny numer 0-20-21-22. Prędkości były symboliczne, zaczynając od 9,6 kb/s, by z czasem wzrosnąć do 28,8 kb/s, a wreszcie do 56 kb/s. W praktyce jedna strona WWW potrafiła wczytywać się całymi minutami.

Okno systemu Windows 98SE – zestawianie połączenia dial-up przez modem.

Na poziomie krajowym początki były równie skromne. W połowie lat 90. pierwsze łącza międzynarodowe miały przepustowość liczoną w kilobitach na sekundę. Przełom nastąpił w 1998 roku, gdy NASK zbudował światłowodowe łącze do Szwecji o imponującej wtedy przepustowości 155 Mb/s, co było piętnastokrotnym skokiem w porównaniu do wcześniejszych możliwości. Rok później TP osiągnęła 40 Mb/s do USA.

Potem nadeszła era SDI (stały dostęp do Internetu o prędkości 115 kb/s), rewolucyjnej Neostrady (początkowo 256 kb/s) i polskiego fenomenu osiedlowych sieci LAN, gdzie pasjonaci oferowali "zawrotne" 10 Mb/s. Każdy z tych etapów napędzał rozbudowę niewidocznego szkieletu, który dziś pozwala na stabilne i szybkie połączenia, o których 25 lat temu mogliśmy tylko pomarzyć.

W SparkSome pomagamy firmom tworzyć i utrzymywać tę niewidzialną, tętniącą światłem sieć. Nasze usługi serwerowe i Helpdesk IT to gwarancja stabilności i bezpieczeństwa. Niezależnie od wyzwań, nasi eksperci dbają o to, by Twój biznes działał płynnie i bez zakłóceń.