Нерестовые сети
Нерестовые сети — это новый класс программируемых сетей, которые автоматизируют процесс жизненного цикла создания, развертывания и управления сетевой архитектурой . Эти сети представляют собой новаторский подход к разработке программируемых сетей, позволяющий автоматически создавать, развертывать и управлять архитектурами виртуальных сетей. Эта концепция производит революцию в традиционном ручном и специальном процессе развертывания сети, позволяя динамически создавать отдельные «дочерние» виртуальные сети с собственными системами транспорта, контроля и управления. Порожденные сети способны работать на подмножестве сетевых ресурсов своих «родителей» и изолированно от других порожденных сетей, предлагая контролируемый доступ сообществам пользователей с особыми требованиями к подключению, безопасности и качеству обслуживания. Их значение заключается в их способности преодолевать ограничения существующих сетевых архитектур, открывая путь для быстрой адаптации к новым потребностям и требованиям пользователей. Автоматизируя процесс жизненного цикла сетевых архитектур, порождающие сети представляют собой значительный прогресс в области управления открытыми сетями, программирования сетей и технологий распределенных систем.
Поддерживая контролируемый доступ к сообществам пользователей с особыми требованиями к подключению, безопасности и качеству обслуживания, порождающие сети предоставляют гибкое и масштабируемое решение для удовлетворения растущих требований сети. Их автоматизированный процесс жизненного цикла сетевых архитектур представляет собой значительный прогресс в области управления открытыми сетями, программирования сетей и технологий распределенных систем.
Ядро Бытия [ править ]
Ядро Genesis играет ключевую роль в создании, развертывании и управлении нерестовыми сетями. Будучи операционной системой виртуальной сети, Genesis Kernel имеет возможность создавать дочерние сетевые архитектуры, которые могут поддерживать альтернативные алгоритмы и сервисы распределенных сетей. Он действует как распределитель ресурсов, разрешая конфликтующие запросы, сделанные созданными виртуальными сетями, тем самым способствуя эффективному использованию сетевых ресурсов. Ядро Genesis поддерживает процесс жизненного цикла виртуальной сети, который включает динамическое создание, развертывание и управление архитектурами виртуальных сетей. Этот процесс реализуется посредством взаимодействия сред транспорта, программирования и жизненного цикла, которые являются неотъемлемыми компонентами структуры Genesis Kernel. В целом, Genesis Kernel обеспечивает фундаментальную структуру и инфраструктуру, необходимую для автоматизированной и систематической реализации нерестовых сетей, что представляет собой значительный прогресс в области программируемых сетей.
Жизненный цикл виртуальной сети [ править ]
Процесс жизненного цикла виртуальной сети включает динамическое создание, развертывание и управление архитектурами виртуальных сетей. Он включает в себя три ключевых этапа:
1. Профилирование. На этом этапе фиксируется схема архитектуры виртуальной сети, включая требования к адресации, маршрутизации, сигнализации, безопасности, контролю и управлению. Он генерирует исполняемый сценарий профилирования, который автоматизирует развертывание программируемых виртуальных сетей.
2. Создание: Систематически настраивает топологию сети, распределяет ресурсы и привязывает объекты транспорта, маршрутизации и управления сетью к физической сетевой инфраструктуре. На основе сценария профилирования и доступных сетевых ресурсов создаются сетевые объекты и распределяются по сетевым узлам, динамически создавая новую архитектуру виртуальной сети.
3. Управление: поддерживает управление ресурсами виртуальной сети на основе политики для каждой виртуальной сети, позволяющей осуществлять контроль над несколькими порожденными сетевыми архитектурами. Это также облегчает проектирование архитектуры виртуальной сети, позволяя разработчику сети анализировать и уточнять сетевые объекты, которые характеризуют созданную сетевую архитектуру.
На этих этапах процесс жизненного цикла виртуальной сети обеспечивает автоматическое и систематическое создание, развертывание и управление архитектурами виртуальных сетей, обеспечивая гибкий и масштабируемый подход к настройке и адаптации сети.
воздействия Потенциальные
Появляющиеся сети могут существенно повлиять на область программируемых сетей, устраняя ключевые ограничения в существующих сетевых архитектурах. Автоматизируя создание, развертывание и управление архитектурами виртуальных сетей, порождающие сети предлагают несколько преимуществ:
1. Гибкость и адаптивность. Создаваемые сети обеспечивают быструю адаптацию к новым потребностям и требованиям пользователей, позволяя динамически создавать отдельные виртуальные сети с особыми требованиями к подключению, безопасности и качеству обслуживания.
2. Эффективное использование ресурсов. Автоматизированный процесс жизненного цикла сетевых архитектур способствует эффективному использованию сетевых ресурсов, оптимизации распределения ресурсов и производительности сети.
3. Масштабируемость. Создаваемые сети предоставляют масштабируемое решение для настройки сети, позволяющее контролировать доступ к сообществам пользователей с разнообразными потребностями в подключении и услугах.
4. Автоматизация. Автоматизируя процесс развертывания сети, порождающие сети сокращают ручные усилия и время, необходимые для проектирования и развертывания новых сетевых архитектур, что приводит к повышению операционной эффективности.
Проблемы реализации
Реализация нерестовых сетей сопряжена с рядом проблем и соображений, охватывающих как инженерные, так и исследовательские вопросы:
1.Вычислительная эффективность. Решение проблемы вычислительной эффективности и производительности нерестовых сетей имеет решающее значение, особенно в контексте увеличения скорости передачи данных. Сбалансировать вычислительную мощность, необходимую для маршрутизации и контроля перегрузки, с требованиями программируемых сетей является серьезной проблемой.
2. Оптимизация производительности. Крайне важно внедрить методы ускоренного и сквозного управления для компенсации потенциальных затрат на производительность, связанных с вложенными виртуальными сетями. Это включает в себя оптимизацию пересылки пакетов и структуру совместного использования иерархических каналов для поддержания производительности сети.
3. Сложность профилирования. Ключевым моментом является профилирование сетевых архитектур и устранение сложностей, связанных с этим процессом. Разработка эффективных механизмов и инструментов профилирования для сбора данных об архитектуре виртуальных сетей является серьезной инженерной задачей.
4. Наследование и предоставление. Использование существующих сетевых объектов и архитектурных компонентов при построении новых дочерних сетей создает проблемы, связанные с характеристиками наследования и предоставления. Обеспечение эффективного наследования и предоставления архитектурных компонентов является критически важным вопросом исследования.
5. Масштабируемость и гибкость. Обеспечение того, чтобы нерестовые сети были масштабируемыми, гибкими и способными удовлетворить разнообразные коммуникационные потребности отдельных сообществ, является важным инженерным соображением. Это включает в себя проектирование порождающих сетей для эффективной поддержки широкого спектра сетевых архитектур и услуг.
6. Управление ресурсами. Эффективное управление сетевыми ресурсами для поддержки внедрения и проектирования создаваемых виртуальных сетей является критической задачей. Это включает в себя решение проблем разделения ресурсов, изоляции и выделения ресурсов создаваемым виртуальным сетям.
Решение этих проблем и соображений имеет важное значение для успешной реализации нерестовых сетей, требуя сочетания инженерных инноваций и исследовательских достижений в области программируемых сетей.
Исследования и разработки [ править ]
В области программируемых сетей проводились значительные исследования и разработки, с несколькими связанными работами и достижениями:
1. Сообщество Open Signaling (Opensig). Сообщество Opensig активно участвует в проектировании и разработке прототипов программируемых сетей. Их работа сосредоточена на моделировании коммуникационного оборудования с использованием открытых программируемых сетевых интерфейсов, чтобы позволить сторонним поставщикам программного обеспечения выйти на рынок телекоммуникационного программного обеспечения.
2. Программа активных сетей. Программа активных сетей DARPA внесла свой вклад в развитие активных сетевых технологий, исследуя динамическое развертывание сетевых протоколов и услуг.
3.Сотовый IP: исследование сотового IP было проведено для решения проблем мобильности и программируемости в беспроводных сетях с целью обеспечить бесперебойную поддержку мобильности и эффективное управление сетью.
4.NetScript: Проект NetScript исследовал языковой подход к активным сетям, уделяя особое внимание разработке языков программирования и инструментов для активных сетевых сред.
5. Интеллектуальные пакеты для активных сетей. Эта работа была сосредоточена на разработке интеллектуальных пакетов для активных сетей с целью повышения программируемости и интеллектуальности сетевых пакетов для поддержки динамических сетевых сервисов.
6. Исследование программируемых сетей. Было проведено комплексное исследование программируемых сетей, позволяющее получить представление о современном состоянии, проблемах и будущих направлениях в этой области.
Эти исследовательские усилия и разработки способствовали развитию программируемых сетей, решению проблем, связанных с программируемостью сетей, мобильным программным обеспечением, технологией распределенных систем и управлением открытыми сетями. Они заложили основу для развития нерестовых сетей и других инновационных подходов к настройке и управлению сетями.
В целом, порождающие сети могут произвести революцию в области программируемых сетей, предлагая систематический и автоматизированный подход к настройке сети, контролю ресурсов и адаптации к меняющимся потребностям пользователей.
Это определение было введено в статье под названием Spawning Networks , опубликованной в журнале IEEE Networks группой исследователей из Колумбийского университета , Гамбургского университета , корпораций Intel , Hitachi Limited и Nortel Networks .
Авторы: Эндрю Т. Кэмпбелл, [1] Майкл Э. Кунавис, Дэниел А. Виллела из Колумбийского университета, Джон Б. Висенте из корпорации Intel, Герман Г. Де Меер из Гамбургского университета, Кадзухо Мики из Hitachi Limited и Калаи С. Калайчелван, [2] компании Nortel Networks. [3]
Была также статья под названием «Ядро Genesis: система программирования для создания сетевых архитектур».Майкл Э. Кунавис, Эндрю Т. Кэмпбелл, Стивен Чоу, Фабьен Моду, Джон Висентеи Хао Чжуан. [4]
Первая реализация Spawning Networks была реализована в Колумбийском университете в рамках докторской диссертации Майкла Кунависа. Эта реализация основана на конструкции Genesis Kernel, системы программирования, состоящей из трех уровней: транспортная среда, представляющая собой набор программируемых виртуальных маршрутизаторов, среда программирования, предлагающая открытый доступ к программируемому пути данных, и среда жизненного цикла, которая отвечает за создание и управление сетевыми архитектурами. Одной из концепций, использованных при проектировании ядра Genesis, является создание сетевой архитектуры на основе сценария профилирования, определяющего компоненты архитектуры и их взаимодействие.
Ссылки [ править ]
- ^ "Дом" . Эндрю Т. Кэмпбелл .
- ^ «EION Inc.- Разведка в воздухе» .
- ^ Кэмпбелл, Эндрю Т.; Кунавис, Майкл Э.; Виллела, Дэниел А.; Висенте, Джон Б.; Корпорация Intel; Мики, Кадзухо; Меер, Герман Г. Де; Калайчелван, Калаи С. (1999). «Нерестовые сети». Сеть IEEE . 13 (4): 16–29. CiteSeerX 10.1.1.28.8539 . дои : 10.1109/65.777438 . ISSN 0890-8044 .
- ^ Кунавис, Мэн; Кэмпбелл, AT; Чжоу, С.; Моду, Ф.; Висенте, Дж.; Хао Чжуан (2001). «Ядро Genesis: система программирования для создания сетевых архитектур». Журнал IEEE по избранным областям коммуникаций . 19 (3): 511–526. дои : 10.1109/49.917711 .