1 / 20

Mechanizmy wirtualizacji sieci z komutacją kanałów

Mechanizmy wirtualizacji sieci z komutacją kanałów. Autor: Andrzej Mikołajczyk Promotor: dr Mateusz Żotkiewicz. Plan prezentacji. Architektura systemu. Rola kontrolera sieci. Wirtualna topologia. Routing łączy wirtualnych. Połączenie sieciowe. Działanie programu. 2/13.

wren
Download Presentation

Mechanizmy wirtualizacji sieci z komutacją kanałów

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Mechanizmy wirtualizacji sieci z komutacją kanałów Autor: Andrzej Mikołajczyk Promotor: drMateusz Żotkiewicz

  2. Plan prezentacji Architektura systemu Rola kontrolera sieci Wirtualna topologia Routing łączy wirtualnych Połączenie sieciowe Działanie programu 2/13

  3. Architektura systemu 3/13

  4. Architektura systemu Paralell Internet – Channel Switching Network Controller 3/13

  5. Rola kontrolera sieciowego utrzymuje łączność zarówno z aplikacjami wirtualnych operatorów, jak i węzłami należącymi do płaszczyzny przekazu danych reguluje przepływ informacji - wirtualni operatorzy nie posiadają wiedzy o zasobach fizycznych sieci, a węzły nie są świadome istnienia sieci wirtualnych gromadzi wszelkie informacje na temat działania sieci fizycznej, a także utworzonych w jej ramach sieci wirtualnych umożliwia dowolne operacje na sieci fizycznej – dodawanie/usuwanie łączy i węzłów, modyfikacje parametrów umożliwia dodawanie optymalnych łączy wirtualnych, spełaniających wymagania stawiane przez wirtualnych operatorów... 4/13

  6. Wirtualna topologia 1/3 VnNC ? PicsNC Problem W jaki sposób wirtualny operator może złożyć żądanie rezerwacji łącza wirtualnego, jeśli nie zna topologii fizycznej sieci? 5/13

  7. Wirtualna topologia 2/3 VnNC GetAccessibleMatrices PicsNC GetAccessibleMatrices OK +[AInfo]:[EInfo]:[FInfo] Rozwiązanie Podział węzłów w płaszczyźnie przekazu danych na dwa rodzaje: węzły dostępowe – rozgłaszane do VnNC (m.in. nazwa, lokalizacja) węzły transmisyjne – znane jedynie kontrolerowi PicsNC 6/13

  8. Wirtualna topologia 3/3 PicsNC Sieć wirtualna VnNC Sieć fizyczna 1. GetAccessibleMatrices 2. GetAccessibleMatrices OK [AInfo]:[EInfo]:[FInfo] 4. Set [VirtualNetworkID] [AMatrixID] [EMatrixID] [Parameters] 3. Potrzeba zestawienia łącza wirtualnego A-E 5. Routing łacza wirtualnego w PicsNC 6. Set OK AVirtualMatrixID] [EVirtualMatrixID] Info – Name:MatrixId:PositionXY:Type Parameters – MaxDelay:MaxErrorRate:Capacity 7/13

  9. Routing 1/3 RCF (Routing Control Function) - moduł w PicsNC odpowiedzialny za znajdowanie najbardziej optymalnej ścieżki pomiędzy dwoma węzłami w sieci fizycznej PicsVirtualLink – struktura reprezentująca w PicsNC łącze wirtualne, zawierająca informacje o wszystkich łączach i węzłach fizycznych tworzących to łącze. 1. Set [VirtualNetworkID] [XMatrixID][YMatrixID] [MaxDelay]:[MaxErrorRate]:[ReqCapacity] PicsNC 3. Set OK XVirtualMatrixID] [YVirtualMatrixID] RCF 2. Zastosowanie w RCF algorytmu routingowego, otrzymanie w jego wyniku obiektu klasy PicsVirtualLink • Wirtualny operator określa parametry jakie ma spełnić tworzone przez PicsNC łącze wirtualne: • MaxDelay – maksymalne opóźnienie na łączu • MaxErrorRate – maksymalna bitowa stopa błędów łącza • Capacity – wymagana przepustowość łącza Wagi łączy wykorzystywane w algorytmie routingowym liczone są indywidualnie dla każdego operatora, dzięki wprowadzeniu współczynników. 8/13

  10. Routing 2/3 Problem – zagadnienie SPPRC (Shortest Path Problems with Resource Constraints) [6,14] Przykład: 1 (8,3) (4,7) [0,0] [9,12] [9,15] (5,5) (2,6) s 2 t (12,2) (4,3) 3 [8,12] 9/13

  11. Routing 2/3 Problem – zagadnienie SPPRC (Shortest Path Problems with Resource Constraints) P1 = (s,1,t) [6,14] W1 = 10 T1 = 12 Przykład: 1 (8,3) (4,7) [0,0] [9,12] [9,15] (5,5) (2,6) s 2 t (12,2) (4,3) 3 [8,12] 9/13

  12. Routing 2/3 Problem – zagadnienie SPPRC (Shortest Path Problems with Resource Constraints) P2 = (s,2,t) [6,14] W2 = 11 T2= 11 Przykład: 1 (8,3) (4,7) [0,0] [9,12] [9,15] (5,5) (2,6) s 2 t (12,2) (4,3) 3 [8,12] 9/13

  13. Routing 2/3 Problem – zagadnienie SPPRC (Shortest Path Problems with Resource Constraints) P3 = (s,3,t) [6,14] W3 = 5 T3= 16 > 15 Przykład: 1 (8,3) (4,7) [0,0] [9,12] [9,15] (5,5) (2,6) s 2 t (12,2) (4,3) 3 [8,12] 9/13

  14. Routing 2/3 Problem – zagadnienie SPPRC (Shortest Path Problems with Resource Constraints) Optymalna ścieżka to: P1 = (s,1,t), bo: [6,14] W1 = 10 < W2 = 11 Przykład: 1 (8,3) (4,7) [0,0] [9,12] [9,15] (5,5) (2,6) s 2 t (12,2) (4,3) ale... 3 [8,12] 9/13

  15. Routing 2/3 Problem – zagadnienie SPPRC (Shortest Path Problems with Resource Constraints) Czy jeśli węzeł t nie byłby węzłem docelowym, też możnaby odrzucić ścieżkę P2 = (s,2,t), jeżeli T2 < T1? [6,14] Przykład: 1 (8,3) (4,7) [0,0] [9,12] [9,15] (5,5) (2,6) s 2 t (12,2) (4,3) 3 [8,12] 9/13

  16. Routing 3/3 • W przypadku wielu parametrów ograniczających: • brak uniwersalnego rozwiązania • problem NP-trudny • metody zależne od konkretnego przypadku Rozwiązanie? Działanie algorytmu zaimplementowanego w RCF: Analiza wszystkich ścieżek od węzła źródłowego do docelowego, zaczynając od tych o najmniejszej wadze. PicsNC • Wywoływanie algorytmu rekurencyjne, dla każdego kolejnego węzła w aktualnie analizowanej ścieżce. RCF Eliminacja jak największej liczby ścieżek na ich początkowym etapie poprzez sprawdzanie warunków. W najmniej optymalnym przypadku, analizie zostają poddane wszystkie ścieżki. 10/13

  17. Połączenie sieciowe Komponent SCCF (Subnetwork Connection Control Function) w PicsNC odpowiada za zestawianie/zrywanie połączeń w sieci fizycznej VnNC 1. Connect [AVirtualMatrixID] [EVirtualMatrixID] [Capacity] 4. Connect OK [NetworkConnectionID] PicsNC 2A .Mapowanie identyfikatorów łączy wirtualnych na struktury reprezentujące łącza wirtualne w PicsNC – PicsVirtualLink. 2.B Stworzenie w PicsNC struktury reprezentującej nowe połączenie sieciowe – NetworkConnection grupującej połączenia na łączach - LinkConnection i w węzłach – MatrixConnection oraz punkty źródła/ujścia - NwTTP NCCF 3. Connect [PortX] [PortY] [LabelX] [LabelY] C A E NwTTP Sink/Source D B MatrixConnection LinkConnection 11/13

  18. Działanie programu • Podsumowanie: • Wynik pracy – aplikacja PI-CS Network Controller • Implementacja: C#/.NET z wykorzystaniem bibliotek: QuickSharp, GraphSharp, SIP .NET ... • pozwala tworzyć sieci wirtualne • umożliwia modyfikowanie sieci fizycznej • pośredniczy w komunikcji VNO – węzły fizyczne • tworzy i utrzymuje połączenia sieciowe • pozwala na dowolną zmianę parametrów sieci • przechowuje wszystkie informacje o wirtualnych operatorach i ich sieciach • i wiele innych... 12/13

  19. Pytania?

More Related