INFRASTRUCTURA INFORMATIONALA NATIONALA - INFRASTRUCTURA DE BAZA A SOCIETATII INFORMATIONALE CA SOCIETATE A CUNOASTERII

Introducere.

In "Strategia de pregatire a aderarii Romaniei la Uniunea Europeana", adoptata la Snagov, in iunie 1995, prin consens politic national, societatea informationala este definita ca obiectiv dezirabil in dezvoltarea tarii in acest mileniu [1]. In perioada premergatoare elaborarii strategiei ne-am referit la notiunile de baza care definesc societatea postindustriala, bazata pe o "economie a informatiilor si cunoasterii", cu o infrastructura definita de calculatoare si comunicatii (ca expresie hardware-software), care permite globalizarea schimburilor de informatii si cunostinte in cadrul unor module de dezvoltare noi. [2].

Infrastructura informationala nationala (IIN) este mai degraba o viziune, decat un produs sau sistem, avand menirea sa stimuleze economia si creatia, asigurand avantaje competitive celor care dezvolta si aplica tehnologiile informationale si de comunicatie (TIC). Odata cu lansarea acestei viziuni, s-a facut o analogie cu sistemul de autostrazi de unde si denumirea initiala a IIN de "sosele de mare viteza informationale" (information superhighway).

In 1994, la sesiunea ITU (International Telecommunication Union) de la Buenos Aires, s-a lansat un apel catre toate tarile lumii pentru dezvoltarea IIN proprii, iar prin cooperare internationala sa se realizeze infrastructura informationala globala (IIG). Cu aceasta ocazie s-au adoptat cinci principii care sa stea la baza dezvoltarii IIG:

Promovarea si incurajarea investitiilor private in realizarea IIN si IIG

Promovarea competitiei in conditiile de piata

Asigurarea unui sistem flexibil de reglementari in utilizarea infrastructurilor informationale care sa tina pasul cu schimbarile ce intervin in tehnologii si pe piata

Asigurarea accesului nediscriminatoriu la IIG al tuturor producatorilor si utilizatorilor de informatii si cunostinte

Realizarea unor servicii universale pentru toti membrii societatii, la scara globala

Printre masurile ferme luate in spiritul acestor principii, in USA s-a elaborat si adoptat, prin "Telecommunication Act of 1996", o lege care a fost realizata pentru "a aduce viitorul pana in pragul caselor americanilor" (William Clinton), prin deschiderea unor forme noi de comunicare prin telefonie (cu si fara fir), calculatoare, radio si televiziune. Uniunea Europeana, incepand cu Cartea Alba a UE din 1993 si Raportul Bangemann "Europa si societatea informationala globala" (Corfu, Grecia, 1994) si terminand cu "eEurope - An Information Society for all" ca element cheie in strategia de modernizare a economiei europene, s-a aliniat operativ la toate initiativele si orientarile promovate pentru consolidarea unor IIN si IIG.

Beneficiile IIN si IIG sunt imense, fiind menite sa permita evolutii spectaculoase pe calea modernitatii in tarile care se vor alinia noilor orientari:

revolutioneaza capacitatea de cominicare a omului, peste granitele nationale, la nivel global;

creeaza conditii pentru realizarea de noi produse si servicii, asigurand o dezvoltare economica durabila, inclusiv prin noi locuri de munca;

sprijina dezvoltarea unor tehnologii si tendinte noi care permit evolutia societatii prin asigurarea unor servicii digitale (oriunde, la orice timp), a unui mediu inteligent (in casa, la serviciu etc), facand din cunoastere un bun (asset) folosit in decizii si inovare, ca o conditie a dezvoltarii etc.

Ca expresie fizica, IIN trebuie sa integreze intr-o forma coerenta retelele de comunicatii (de diferite tipuri, pe diferite medii), calculatoarele (ca hardware si software, inclusiv dispozitivele periferice si terminalele), datele, informatiile si cunostintele (generate, depozitate, transferate, prelucrate) cu serviciile aferente, inclusiv oamenii, care traiesc, muncesc, invata, se relaxeaza/odihnesc, ca utilizatori/beneficiari ai unor servicii si produse noi. Pe aceasta baza se definesc patru interfete cheie care se pot identifica in cadrul IIN:

Interfata intre dispozitivul de acces la retea si furnizorul de servicii in retea

Interfata unui program de aplicatie (application programming interface), intre un dispozitiv de acces la retea si o aplicatie care se exploateaza in cadrul IIN (acces la baze de date, mesagerie etc.)

Interfata de tip protocol, care permite comunicarea intre aplicatii, servicii sau sisteme in cadrul IIN

Interfetele intre furnizorii de servicii de tip retea (pe diferite tipuri de retele: telefonie, date, cablu TV, comunicatii mobile etc.).

Elementele care definesc IIN, ca structura integratoare si interfetele cheie ce pot fi definite in cadrul IIN sunt si elementele care intervin in asigurarea interoperabilitatii intr-un mediu de tip retea asa cum se prezinta in figura 1. In aceste conditii, IIN incorporeaza o "componenta inteligenta" importanta, reprezentata in principal de un software care constituie suportul pentru multiple servicii cu valoare adaugata in anumite conditii/restrictii, legate de control si management.

2. Retele inteligente si retele virtuale in cadrul IIN.

In paragraful anterior s-a aratat evolutia IIN catre structuri inteligente printr-o componenta software importanta, ajungandu-se la ceea ce se numeste in prezent o retea inteligenta (RInt). Daca s-ar face o analogie cu domeniul calculatoarelor, putem stabili cel putin trei niveluri/straturi de corespondenta:

nivelul serviciilor in retele, fata de aplicatii in calculatoare;

nivelul "componentei inteligente" in retele, fata de sistemul de operare in calculatoare;

nivelul suportului de comunicare/transmisie in retele, fata de suportul hardware-firmware in calculatoare.

Rint s-ar defini in aceste conditii ca o structura destinata sa suporte multiple servicii cu valoare adaugata si care sa asigure controlul si managementul lor in conditiile unei interdependente/autonomii fata de:

structura de echipamente a retelei;

serviciile care sunt oferite;

tipul de retea folosit.

Definirea retelelor ca RInt pune in evidenta o gama larga de servicii ce pot fi realizate si oferite (peste 20), cu anumite cerinte functionale atat pentru servicii cat si pentru retele. Modelul conceptual pentru Rint ne poate permite sa analizam si sa proiectam o astfel de retea. Un asemenea model s-ar defini/descrie prin patru planuri, reprezentand domeniile tehnice care definesc reteaua inteligenta:

planul serviciului, incluzand facilitatile pentru servicii si serviciul oferit;

planul functional global/general, incluzand procesele de apelare de baza;

planul functional distribuit, incluzand elementele sau entitatile functionale, modelul de apel, blocurile de serviciu independent in corespondenta cu entitatile functionale;

planul fizic, incluzand variante de arhitecturi fizice, cu definirea entitatilor fizice si a protocolului aplicatiei din cadrul Rint.

Rint constituie obiectul unor recomandari si standarde, cum sunt de exemplu: Recomandarile ITU Q.1200, SR-NWT-002247 AIN Release 1, Core Intelligent Network Application Protocol (INAP) - 1993.

Retelele private virtuale (RVP) constituie o extensie a conceptului de retea, incluzand partea de inteligenta a retelei neenuntata mai inainte, in conditiile in care un client dispune de un serviciu implementat pe facilitati partajate cu alti clienti. De aceea o RPV poate fi descrisa ca fiind:

un serviciu, asa cum este perceputa de un utilizator/client;

retea virtuala, asa cum este perceputa de o firma/organizatie in calitate de client;

un sistem organizat, distribuit pe mai multe (sub)retele de tipul Rint.

Prin ITU Q 1211, RPV este definita "ca un serviciu ce permite realizarea unei retele private prin folosirea resurselor unei retele publice". RPV ofera o serie de beneficii pentru clienti, intre care putem numi: economii la costuri, disponibilitatea de servicii pe mai multe (sub)retele, flexibilitate in alegerea serviciilor existente sau in definirea altora etc. RPV ofera avantaje si operatorilor de telecomunicatii prin reducerea de costuri comparativ cu liniile inchiriate, sau justificarea in implementarea Rint, prin care se ofera o multitudine de servicii.

Ca perspectiva pentru retelele incluse in IIN se poate prevedea faptul ca:

toate serviciile vor fi cele oferite de Rint;

apar oportunitati pentru realizarea integrarii unor servicii multimedia;

integrarea diferitelor tipuri de retele se realizeaza prin elemente/componente inteligente;

se va ajunge la o integrare a sistemelor informationale si retelelor in care se realizeaza o prelucrare distribuita a datelor.

3. Tehnologii de prelucrare a datelor in sisteme de tip retea, folosind IIN.

Evolutia prelucrarii automate a datelor (PAD) este marcata de trei etape:

Etapa anilor 1960-1970, in care puterea de calcul era concentrata in calculatoare medii-mari (main-frame), amplasate in centre de calcul special amenajate. Investitiile si costurile de operare erau mari, iar accesul se realiza prin suporti standard sau terminale de joasa viteza (sisteme time-sharing). Aceasta etapa se poate numi "host-centric", centrata pe calculatoare gazda, care concentrau puterea de calcul.

Etapa anilor 80 pana in 92/93, caracterizata de raspandirea foarte mare a calculatoarelor personale de tip mono-utilizator, folosite in realizarea unei game largi de aplicatii, in special pentru prelucrarea textelor si tabelelor. In timp, aceste calculatoare au fost conectate in retele locale (LAN), cu un server care ofera facilitati de prelucrare, memorare si imprimare suplimentare, pentru fiecare calculator conectat. Aceasta etapa se poate numi "desktop-centric", orientata pe calculatorul personal de tip desktop.

Etapa anilor de dupa 90, caracterizata de asigurarea accesului utilizatorilor individuali la servere conectate in retele locale (LAN) si retele de arie larga (WAN), atat pentru aplicatii cat si pentru aplicatii si date/informatii. In principiu, orice utilizator poate accesa toate serverele si toate calculatoarele personale conectate in retea, iar serverele se pot accesa reciproc. Etapa se poate numi "network-centric" pentru utilizatori, aplicatii si date/informatii. Aceasta etapa, care va domina anii ce vin, poate fi caracterizata prin faptul ca prelucrarea datelor se face in retea, in cadrul conceptului de prelucrare distribuita, in care aplicatiile si datele sunt tinute pe capacitasi centrale (servere de aplicatii si date), iar la cerere, aplicatiile sunt transferate si executate pe calculatoare de capacitate mai mica si mai ieftine (asa numitele NC). Acest mod de utilizare a calculatoarelor a inceput a fi denumit internet computing, prelucrarea de tip Internet bazandu-se in principal pe utilizarea tehnologiilor Internet [4]

Prelucrarea datelor de tip Internet (PDI) are la baza dezvoltarea conceptului World Wide Web (WWW) cu aplicatii scrise intr-un limbaj de programare portabil Java, adesea incarcate ca pagini HTML, (Hyper Text Markup Language) sub forma de applets (APL). Portabilitatea programelor Java se realizeaza prin rularea codului (Java byte-code) pe o masina virtuala Java (JVM), definita ca un standard (de facto).

O alta utilizare a PDI se refera la implementarile in care datele si aplicatiile se afla pe un server, insa aplicatiile se ruleaza pe server cu o interfata utilizator care ruleaza pe un terminal de tip PC. In aceasta categorie se plaseaza executia la distanta a aplicatiilor de tip Microsoft Windows pe o versiune multi-user a sistemului de operare, care se afla pe serverul central. Pentru utilizator se creeaza impresia ca aplicatia s-ar rula local, pe calculatorul propriu (un PC), asa cum se intampla spre sfirsitul anilor 60 in sistemel time-sharing (cu interfete de tip textual, pe terminale de tip Digital VT-100 si nu de tip grafic, pe terminale de tip PC).

Tehnologiile de baza care sustin orientarea (PDI) sunt de natura software si sunt utilizabile in conditiile oferite de Rint prezentate la punctul 2. Tehnologiile dezvoltate in ultimii ani si care vor domina implementarea aplicatiilor de tip PDI in perioada urmatoare sunt in principal trei:

Tehnologia de baza pentru infrastructura Internet, reprezentata de protocolul de interconectare IP (Internet Protocol) implementat pe echipamente de tip router sau intr-un caz mai general pe "platforme de acces IP". O asemenea platforma poate inlocui un lant de echipamente care se afla in uz acum, oferind o serie de facilitati, specifice Rint: extindere de banda prin sistemul multilink, posibilitatea de configurare prin software in functie de serviciul dorit, impreuna cu o flexibilitate totala realizabila prin software

Tehnologia world wide web, ca sistem informational hipermedia, distribuit, destinat schimbului de informatii in cadrul unui mod de lucru colaborativ. Aceasta tehnologie este dominata in prezent de trei standarde:

HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), ca protocol pentru aplicatie, care defineste formatele pentru un numar de mesaje-cerere si pentru mesajele-raspuns corespunzatoare;

URL (Universal Resource Locator), care reprezinta resursa vizata de o cerere, de obicei un fisier pe un anume server;

HTML (Hyper Text Murkup Language), care defineste structura de baza a paginii si in ce mod poate fi prezentata pentru browser; acest standard s-a dezvoltat rapid spre reprezentari vizuale de tip grafic si spre animatie.

Tehnologia Java , care consta din mai multe componente, incluzand limbajul Java, o varietate de biblioteci software standard Java, precum si JVM (Java Virtual Machine), ca o masina abstracta pe care este rulat programul intr-un format intermediar denumit Java byte code (JBC). JVM realizeaza mediul de exploatare JRE (Java Runtime Environment), care permite incarcarea si rularea JBC. Pe langa proprietatile de baza ale limbajului Java, ami exista o gama larga de facilitati prezentate de o clasa de biblioteci precompilate, care pot fi accesate prin intefetele programelor de aplicatie (API). Unele din aceste biblioteci sunt definite ca parti ale nuclelui Java, formand parti ale JVM, care includ clase de interfete grafice utilizator (GUI), appleturi etc.

In finalul acestui paragraf, se poate spune ca prelucrarea datelor in sisteme de tip retea se refera in principal la capacitatea acestor sisteme de a realiza servicii pentru utilizatori care se afla la terminale diferite (heterogene): calculatoare personale, statii de lucru, PDA (Personal Digital Assistants), telofoane mobile, laptop-uri si handtop-uri etc. Intr-un viitor apropiat vor exista sute de milioane de dispozitive cu grade diferite de functionalitate pentru o gama larga de servicii care se vor adapta atat la dispozitivele terminale cat si la cerintele de conectare la retele.

Initiativele majore in realizarea IIN si de conectare la MG

Datorita faptului ca IIN este considerata ca un catalizator al dezvoltarii moderne, in UE, si unele tari dezvoltate si tari din Asia de S-E, s-au intreprins si se continua preocuparile care sa asigure o INN competitiva [5,6,7,8]. In USA, inca din 1989 s-a format CSPP (The Computer Systems Policy Project), compus din CEO de la cele mai reprezentative corporatii IT, pentru elaborarea unei viziuni asupra IIN, care sa integreze componentele la care ne-am referit in introducere [4]. Tot in USA, in 1993, s-a elaborat "the National Infrastructure Act" sustinut cu miliarde de USD, la fel ca in Japonia, care a prevazut 120 miliarde USD pentru a realiza backbone-ul IIN [4].

Se remarca actiunile intreprinse in Singapore, aflata printre tarile lumii cu o viziune clara si o arhitectura corespunzatoare evolutiei IIN, la initiativa si sub controlul NCB (National Computer Board). In 1991 s-a elaborat "IT2000 Study", pentru a pune in evidenta modul in care IT poate fi utilizata eficient in crearea unui avantaj competitiv national, care sa permita cresterea calitatii vietii.

In Statele Unite, plecand de la analiza deficientelor actuale in utilizarea Internet, care provin in principal de la viteza limitata a fluxului informational intre utilizatori (end-to-end), precum si la de cresterea numarului de servere prin care trece o informatie intre doua noduri (cu consecinte asupra intarzierilor si cresterii probabilitatii de pierdere a ei), se considera necesara crearea unei retele separate. Aceasta initiativa este cunoscuta sub denumirea de Next Generation Internet (NGI) sau Internet2 si are ca principal obiectiv dezvoltarea capacitatii de adaptare la solicitari extreme ale utilizatorilor, deci dezvoltarea unor tehnologii care sa permita dimensionarea la cerere a largimii de banda alocata unui utilizator, precum si a unui software de analiza si administrare a retelelor de complexitate tot mai mare [7]. Printre initiativele menite sa realizeze NGI se remarca si reteaua "GigaPOP" in care se cerceteaza aducerea performantelor POP (Point of Presence), ca puncte de conectare a utilizatorilor in retea, la nivelul performantelor pe care le poate atinge un backbone de mare performanta. Internet2 se va baza pe retele de tip GigaPOP care pot asigura mai multe caracteristici esentiale:

fiecare conexiune la GigaPOP trebuie sa dispuna de o capacitate de trafic de cel putin 622 Mbps;

asigurarea unei fiabilitati si disponibilitati ridicate;

utilizarea IP ca suport primar, dar cu acceptarea si a altor protocoale ce se pot dezvolta in cadrul noii tehnologii;

asigurarea managementului retelei (culegere date, masurare trafic etc.) si migrarea spre diverse servicii si aplicatii de retea.

Realizarea Internet2 se bazeaza pe cercetari de amploare, in cooperare, privind componentele, suportul de documente ce constituie mediul de lucru (inclusiv web), serviciile integrabile in aplicatii, interfetele de programe (noi API-uri), monitorizarea calitatii serviciilor.

In Europa s-a lansat proiectul unei retele de mare viteza, numita GEANT, care va fi realizata de un consortiu de 30 de retele nationale academice (cercetare si invatamant superior), urmand sa inlocuiasca reteaua TEN-155 (Trans European Network) incepand cu anul 2001 [6]. Prin GEANT se urmareste crearea unei infrastructuri informationale pan-europene pentru cercetare, cu scopul dezvoltarii unor noi tehnologii specifice domeniului (TIC), precum si altor domenii. Principalele obiective ale GEANT, incepand cu anul 2001, sunt:

asigurarea unor viteze foarte mari pentru transmisia datelor/informatiilor (minimum 2,5 si maximum 10 Gbps);

conectivitate globala, prin asigurarea unor puncte de acces distribuit pentru conectare cu alte regiuni ale lumii (USA, China, Coreea de Sud, Singapore etc);

calitate garantata a serviciilor, ca premisa pentru dezvoltarea de noi aplicatii si crearea retelelor private virtuale (VPN), ca suport pentru proiecte complexe si activitati de cercetare in grupuri mari;

extinderea geografica, pentru a cuprinde si tarile candidate la aderarea in UE (inclusiv Romania).

Initiativele e-Europe si e-Europe +, precum si recomandarile pentru P6 facute de ISTAG (IST Programme Advisory Group) cu cele patru scenarii pentru "Ambient Intelligence" in 2010 [9], pot avea in GEANT un sprijin pentru dezvoltarea unor servicii si aplicatii care sa valorifice noile tehnologii.

In Romania se impune de urgenta o activitate de dezvoltare coerenta a investitiilor si C-D privind infrastructura informationala nationala, atat in alinierea la cerintele de conectare la GEANT prin RNC si RoEduNet, cat si in realizarea magistralelor de mare viteza pentru comunicatii in cadrul RomTelecom, SNCFR, CNR, TransElectrica, inclusiv STS, ca infrastructuri esentiale pentru dezvoltarea SI in tara noastra. Recuperarea timpului pierdut in atingerea unor niveluri normale pentru principalii indicatori de stare ai SI [10], trebuie realizata printr-un management si o strategie adecvata, conceputa si realizata prin consens politic national.

Tinand seama de faptul ca un factor determinant al cresterii economice si standardului de viata este reprezentat de cunoastere, transformata in produse si servicii inovative, se impune o regandire a sistemului national de cercetare-dezvoltare-inovare, de neconceput fara suportul unei infrastructuri informationale nationale de mare performanta, racordata la infrastructurile similare in curs de realizare la scara mondiala.

Acest demers este impus si de evolutia pe plan mondial, care confirma legea lui Metcalfe, prin care se statueaza ca valoarea unei retele creste proportional cu patratul componentelor pe care le conecteaza (calculatoare, oameni etc) ajungand la un IQ mai mare decat cel care rezulta din insumarea IQ pentru fiecare componenta.

Bibliografie

[1] * * * Strategia nationala de pregatire a aderarii Romaniei la Uniunea Europeana, Partea a II-a, Cap. B, Snagov, Iunie 1995.

[2] Guran M.: Romania si societatea informationala globala. Analiza unor optiuni strategice, Academica, aprilie 1995

[3] Alex. Galis: Intelligent Networks. Dolphin ISaN Conference, March, 1997.

[4] Revett M., Boyd I. Stephens C. Network computing Electronics & Communication Engineering Journal, Vol.13, Number. 1, February 2001.

[5] Michael Yan: Singapore NII: Beyond the Information highway. Information Technology - Journal of SCS, Volume. 6, No.1, September 1999.

[6] * * * GEANT - The Next Generation of European Research Networking. IST 2000, November, 2000, Nice, France. https://www.dante.org.uk/geant/launch.html .

[7] * * * Next Generation Internet (Internet 2/I2), Chip Computer Magasine, No.2, 2000, https://www.chips.ro .

[8] George Hayes. The National Information Infrastructure. DEC Consortia and Standards Activity Center. Digital Equipment Corporation, 1996.

[9] IST Programme Advisory Group: ISTAG Scenaros for Ambient Inteligence in 2000, https://www.cordis.lu/istag.html

[10]Guran M. Sistem de indicatori pentru evaluarea starii societatii informationale. Studiu cuprins in Proiectul prioritar "Societatea Informationala - Societatea cunoasterii" al Academiei Romane, Octombrie 2001.