По мере развития сети Интернет, ее проникновения во многие бизнес-процессы возникает необходимость оперативного и качественного доступа к прикладной информации, содержащейся в интернете. Хотелось бы подчеркнуть словосочетание 'прикладная информация', поскольку именно она, или, как сейчас модно говорить, контент, является товаром, доставляемым пользователю. Именно поэтому гораздо важнее обеспечивать не коммутацию абстрактных блоков данных, а коммутацию самой информации, что и делают коммутаторы 7-го уровня. Сегодня отсутствует адекватный русский термин, обозначающий этот тип устройств, поэтому в данной статье они будут называться 'коммутаторы информации' (КИ). КИ работают на 4-м-7-м уровнях модели OSI, обрабатывая такие информационные протоколы и приложения, как HTTP, FTP, Telnet и др.

Сегодня всем известна проблема заторов, возникающих в интернете, из-за которых пользователю приходится долго ожидать появления странички на экране своего компьютера. До недавних пор это считалось само собой разумеющимся, однако когда бизнес начал делать ставку на привлечение и обслуживание клиентов через интернет, такая ситуация стала недопустимой. По оценкам западных консалтинговых агентств, 32% пользователей, испытывающих трудности с доступом к информационному ресурсу, ищут альтернативный, который вполне может принадлежать конкуренту. В результате бизнес хочет иметь средства, которые позволяли бы обеспечивать дифференцированное качество обслуживания для различных категорий пользователей.

Специалисты в области телекоммуникаций могут сказать, что проблема заторов и необходимость в управлении качеством обслуживания давно знакома и решена такими технологиями, как ATM, MPLS, DiffServ и др. Действительно, одна из причин заторов - недостаточная полоса пропускания линий связи, образующих сеть Интернет, и она успешно решается перечисленными технологиями. Но существует еще одна причина возникновения заторов: недостаточная производительность серверов, на базе которых организуются информационные службы (сайты WWW). Традиционный способ подключения серверов к интернету следующий: сервер подключается к брандмауэру (система защиты от несанкционированного доступа), брандмауэр подключается к маршрутизатору, маршрутизатор подключается к интернету.

В большинстве случаев такая конфигурация удовлетворяет и клиентов, и хозяев информационной системы (ИС), однако когда возникает необходимость массового обслуживания, приходится увеличивать производительность аппаратных средств ИС. Подобная потребность может возникнуть как у многих компаний, предоставляющих услуги связи, так и у традиционных компаний, обслуживающих клиентов через интернет: порталов, электронных СМИ, бирж, магазинов электронной торговли и др. Бесконечно увеличивать производительность нельзя, так как она ограничена возможностями существующего оборудования. Коммутаторы информации помогают решить эту проблему, обеспечивая постепенное масштабирование ИС до неограниченных размеров с использованием имеющегося на рынке оборудования.

Для лучшего понимания места КИ покажем, как обычно происходит развитие ИС, рассчитанных на массовое обслуживание.

Когда описанная выше модель перестает справляться с возросшей нагрузкой, начинается модернизация физических серверов - замена процессоров, жестких дисков и оперативной памяти. Статистика показывает, что удвоение производительности серверов происходит каждые 18 месяцев, а рост нагрузок на них удваивается каждые 3 месяца. В какой-то момент наращивание производительности становится невозможным, и создаются так называемые 'зеркала' - по сути, копии основного сервера на других серверах, доступ к которым возможен по альтернативному адресу. Выбор нужного сервера должен осуществлять сам пользователь, но особенности психологии человека не делают 'зеркала' достаточно эффективным средством реализации ИС.

Альтернативным вариантом является создание кластера, когда ИС распределяется по разным физическим серверам, а операционная система представляет группу как единый распределенный сервер (кластер). Физические сервера в такой конфигурации объединяются через локальную сеть коммутаторами 2-го или 3-го уровня. Существенный недостаток кластера состоит в том, что возможно распределение информационных ресурсов, но не приложений обработки запросов пользователей (IIS, apache). В результате ведущий сервер, непосредственно подключенный к интернету, продолжает оставаться узким местом.

Осознав это, владелец информационной системы начинает искать способы оптимизации загрузки кластера и находит программные средства, позволяющие равномерно распределить (сбалансировать) нагрузку между несколькими серверами. Однако такие системы не всегда эффективно справляются с обработкой большого числа запросов. Кроме того, появляется очередная проблема: недостаточная производительность брандмауэра - которая существующими средствами трудно решаема.