EMULACJA SEGMENTÓW SIECI W MININET PRZY UŻYCIU NS-3 DOI:10.15199/59.2017.8-9.48
Mininet to bazujące na kontenerach środowisko
służące do emulacji sieci [1]. Powstało ono na Uniwersytecie
Stanforda, pierwotnie jako narzędzie służące
głównie do emulacji sieci SDN. Mininet korzysta z
wbudowanych w jądro Linuxa funkcjonalności, takich
jak przestrzenie nazw (namespaces) i grupy kontrolne
(cgroups), do tworzenia wirtualnych sieci w obrębie
systemu operacyjnego.
Każdy węzeł sieci uruchamia swoje aplikacje w
osobnej network namespace, która zawiera niezależną
instancję stosu sieciowego (interfejsy, tablice routingu).
Dostęp do zasobów systemowych (czas CPU, pamięć)
dla aplikacji działających w odrębnych węzłach ograniczany
jest przy użyciu cgroups [2]. Pozwala to na osiągnięcie
izolacji węzłów podobnej jak w przypadku pełnej
wirtualizacji (tzn. gdy każdy węzeł to osobna maszyna
wirtualna) przy praktycznie zerowym narzucie obliczeniowym
i pamięciowym (duplikowany jest tylko stos
sieciowy, a nie cała instancja systemu operacyjnego).
Dzięki temu możliwe jest budowanie w Mininet sieci
złożonych z setek węzłów i stabilne osiąganie w nich
przepustowości rzędu setek megabitów na sekundę.
Interfejsy sieciowe odrębnych węzłów, znajdujące
się w osobnych netns, są łączone ze sobą przy użyciu
wirtualnych łączy Ethernetowych (veth). W ten sposób
budowana jest wirtualna sieć, w której węzłach uruchamiane
są w czasie rzeczywistym prawdziwe aplikacje.
Domyślnie łącza veth są prostymi połączeniami typu
punkt-punkt, z nieograniczoną przepustowością i bez
opóźnienia. Przy użyciu Linuxowego narzędzia tc możliwe
jest ograniczenie przepustowości łączy, wprowadzenie
opóźnienia i strat pakietów, a także konfiguracja
modelu kolejki. Na tym możliwości Mininet jednak się
kończą. Nie jest możliwa na przykład emulacja łączy ze
współdzielonym medium, a w szczególności łączy/sieci
bezprzewodowych.
W odpowiedzi na to ograniczenie, w 2013 r. w ramach
programu Google Sum[...]
IMPLEMENTACJA PROGRAMOWEGO RUTERA IP REALIZUJA˛CEGO KONCEPCJE˛ FAMTAR DOI:10.15199/59.2016.8-9.79
FAMTAR (Flow-Aware Multi-Topology Adaptive
Routing) to nowe rozwia˛zanie pozwalaja˛ce uzyskac´ adaptacyjny
ruting wielodrogowy w sieciach IP. Do tej pory
zostało ono przebadane jedynie poprzez symulacje. W tym
artykule opisano pierwsza˛ implementacje˛ rutera FAMTAR
działaja˛cego w czasie rzeczywistym. Zaprezentowano architektur
˛e rutera oraz opisano szczegółowo jego kolejne komponenty.
W artykule przedstawiono tak˙ze rezultaty testów
sieci zbudowanych z u˙zyciem zaimplementowanego rutera.
Abstract: FAMTAR (Flow-Aware Multi-Topology Adaptive
Routing) is a newly proposed multipath and adaptive routing
mechanism. So far it has been tested only through simulations.
This article describes the first implementation of
a real-time FAMTAR router. The architecture and components
of router are presented in detail. The article also contains
results of tests of networks built using implemented router.
Słowa kluczowe: ruting wielodrogowy, ruting adaptacyjny,
przepływy, SDN, FAMTAR
Keywords: multipath routing, load-responsive routing, adaptive
routing, flow, SDN, FAMTAR
1. WSTE˛P
Mechanizm FAMTAR (Flow-Aware
Multi-Topology Adaptive Routing) to nowe rozwia˛-
zanie zapewniaja˛ce ruting wielodrogowy i adaptacyjny
w sieciach IP. Został on zaproponowany w [1]. FAMTAR
stanowi próbe˛ odpowiedzi na wady istnieja˛cych
mechanizmów rutingu wielodrogowego i adaptacyjnego
stosowanych w s´rodowisku wewna˛trzdomenowym.
Ws´ród jego zalet moz˙na wymienic´ w pełni rozproszona˛
struktur˛e oraz brak podatno´sci na tzw. oscylacj˛e tras.
Mo˙ze on współpracowa´c z dowolnym protokołem
rutingu.
Mechanizm FAMTAR wydaje si˛e w tej chwili
obiecuja˛cym rozwia˛zaniem problemu rutingu wielodrogowego
i adaptacyjnego w s´rodowisku wewna˛trzdomenowym.
Wprowadzenie go do u˙zytku pozwoliłoby na
znaczne zwi˛ekszenie efektywno´sci wykorzystania zasobów
sieciowych. Jako rozwia˛zanie nowe, wymaga on jednak
szczegółowych bada´n. Do tej pory FAMTAR został
jedynie przebadan[...]
ALOKACJA ZASOBÓW ŚCIEŻKI RUTINGU W ELASTYCZNEJ SIECI OPTYCZNEJ SPECTRUM ALOCATION ALONG ROUTING PATH IN ELASTIC OPTICAL NETWORKS DOI:10.15199/59.2016.8-9.56
Podczas dynamicznej pracy elastycznej sieci
optycznej, nieodpowiednio wybrany zakres widma alokacji
powoduje wzrost prawdopodobieństwa odrzucenia nadchodzących
do sieci zgłoszeń. Artykuł przedstawia metodę
alokacji zasobów widmowych ścieżki rutingu. Przeprowadzone
symulacje dla dynamicznej pracy elastycznej sieci
optycznej wykazują zysk zmniejszonego prawdopodobieństwa
blokady dla proponowanej metody. Modyfikacja
metody alokacji ścieżki o najmniej zajętym widmie łączy
zmniejsza wykorzystanie zasobów w sieci.
Abstract: In dynamic elastic optical networks, improperly
spectrum allocation increases the probability of rejected
incoming network requests. The article presents allocation
of routing path’s spectrum. The proposed spectrum allocation
method is evaluated in dynamic elastic optical networks.
Simulation results indicate reduction of bandwidth
blocking probability in networks with presented method.
Next, Most Slot First path selection policy is modified to
achieve better spectral efficiency.
Słowa kluczowe: alokacja spektrum, ruting i przypisanie
zasobów widmowych
Keywords: routing and spectral resources assignment,
spectrum allocation
1. WSTĘP
Koncepcja elastycznej sieci optycznej EON (Elastic
Optical Network) [1] łączy w sobie wykorzystanie
optycznej modulacji wielu nośnych OFDM (Orthogonal
Frequency-Division Multiplexing) [2] oraz drobnoziarnisty
dostęp do zasobów widmowych zdefiniowanych w
zaleceniu ITU-T G.694.1 [3]. W podzielonym na szczeliny
widmie zostają ulokowane optyczne połączenia.
Wielkość zajmowanego widma wyrażona w liczbie sąsiednich
szczelin zależy od przepływności bitowej żądania,
użytej siatki częstotliwości i wykorzystanej techniki
modulacji (np. k-PSK, k-QAM). Ponadto, zakres szczelin,
przypisywany do danego połączenia, musi być dokładnie
taki sam w łączach należących do ścieżki rutingu.
Innymi słowy, podczas alokacji zasobów muszą być
spełnione i zachowane warunki: ciągłości, styczności
o[...]
MODEL WIELOWARSTWOWEJ WSPÓŁPRACY SIECI IP Z ELASTYCZNĄ SIECIĄ OPTYCZNĄ DOI:10.15199/59.2017.8-9.72
Wraz z rozwojem aplikacji internetowych wzrasta
również zapotrzebowanie na wydajną transmisję danych
w sieci. Obecnie transmisja danych w warstwie IP (Internet
Protocol) odbywa się wzdłuż ścieżki wyznaczonej
przez protokół rutingu, np. OSPF (Open Shortest Path
First). Nagły i niespodziewany wzrost ilości przesyłanych
danych może doprowadzić do przeciążenia łączy w
warstwie IP, a tym samym do pogorszenia jakości
transmisji w sieci w postaci zwiększonej liczby odrzuconych
zgłoszeń. Aby rozwiązać ten problem, stosowane
są mechanizmy przekierowania ruchu ze ścieżek zawierających
przeciążone łącza IP na inne ścieżki.
Zakładając możliwość wykorzystania zasobów
warstwy innej niż IP, np. sieci optycznej, proponowany
jest mechanizm przekierowania ruchu i przesłania ścieżkami,
których zasoby należą do warstwy optycznej.
Przykładowo, w pracach [1], [2] założono model współpracy
warstwy IP z warstwą sieci optycznej, która korzysta
z techniki WDM (Wavelength Division Multiplexing).
Na podstawie obciążenia łączy warstwy IP oraz
dostępnych zasobów warstwy optycznej tworzona jest
nowa ścieżka dla przekierowanej transmisji danych.
Biorąc pod uwagę nową koncepcję elastycznej sieci
optycznej EON (Elastic Optical Network), która może
zastąpić obecną sieć z techniką WDM [3], należy opracować
nowy model wielowarstwowej współpracy sieci
dla przesłania ruchu ścieżkami sieci EON.
W niniejszym referacie przedstawiono model wielowarstwowej
współpracy sieci IP z elastyczną siecią
optyczną (model IP/EON). Proponowany model IP/EON
zakłada możliwość skorzystania z zasobów warstwy
EON dla przekierowanej transmisji danych z warstwy
IP, jeśli warstwa IP nie może przyjąć tej transmisji.
Oznacza to, że w pierwszej kolejności ruch jest przesyłany
przez warstwę IP. W sytuacji kiedy warstwa IP
odrzuci zgłoszenie, dla tej transmisji szukane są zasoby
warstwy EON. Podobnie jak w pracach [2] i [4] zarządzanie
transmisją danych i komunikację pomiędzy warstwami
[...]