Примерно через три десятилетия с момента появления Всемирной паутины процесс передачи данных по Интернету и на наши устройства по замыслу остался практически неизменным.
Стремясь модернизировать архитектуру Интернета с помощью программно-конфигурируемых сетей, ученые из Корнелла и Открытого университета Нидерландов разработали программируемую сетевую модель, которая предлагает исследователям и сетевым администраторам возможность, которую они давно искали: возможность настраивать планирование пакетов — механизм управления воздушным движением, встроенный в сетевые коммутаторы, которые делают возможным Интернет.
«Информация передается через Интернет посредством серии небольших шагов, над которыми мы традиционно не имели особого контроля», — сказал Аншуман Мохан, докторант в области компьютерных наук в Корнеллском колледже вычислительной техники и информатики Энн С. Бауэрс. , чьи исследования применяют методы теории языков программирования к проблемам компьютерных систем. «Теперь мы пытаемся вернуться и получить немного контроля, не замедляя работу Интернета».
Мохан — ведущий автор книги « Формальные абстракции для планирования пакетов », получившей награду за выдающуюся работу на Международной конференции по системам, программированию, языкам и приложениям ( OOPSLA ) Специальной группы по интересам ACM по языкам программирования, состоявшейся 27 октября в Кашкайше. , Португалия.
В статье исследователи закладывают основу для будущего сетевого оборудования, а также программного обеспечения, которое будет интегрироваться с этим оборудованием, которое вместе достаточно гибкое, чтобы приспосабливаться к меняющимся требованиям планирования в Интернете.
«Для проектирования, тестирования и развертывания оборудования требуется время. Как только мы его внедрим, у нас появится финансовый и экологический стимул продолжать использовать это оборудование», — сказал Мохан. «Это противоречит постоянно меняющимся требованиям тех, кто управляет сетями, работающими на этом оборудовании».
Чтобы разработать новое поколение сетевого аппаратного и программного обеспечения, исследовательская группа сосредоточила внимание на сетевом коммутаторе, важном аппаратном и программном обеспечении, которое обеспечивает работу сетей и Интернета.
Коммутаторы размером с небольшую коробку для пиццы подключают устройства к компьютерной сети и управляют сетевым потоком данных. Они также выполняют планирование пакетов, которое контролирует маршрутизацию данных через сеть.
Коммутатор передает пакеты данных от бесчисленного количества пользователей по сети, например электронные письма, посещения новостных сайтов или звонки Zoom между коллегами. Затем планировщик пакетов коммутатора определяет приоритеты и планирует эти кластеры данных в соответствии с политиками, установленными сетевыми менеджерами. Наконец, коммутатор пересылает эти пакеты соседним коммутаторам, пока пакеты в конечном итоге не достигнут устройства конечного пользователя.
Но на сегодняшний день настройка этого процесса управления воздушным движением невозможна, поскольку параметры планирования традиционно запрограммированы производителем в коммутаторе, говорят исследователи. По словам Мохана, эта жесткость больше не работает.
«Какая информация должна пройти через сеть в первую очередь: ваш фильм Netflix или срочное погодное явление от Национальной службы погоды?» — сказал Мохан. «И, что особенно важно, будет ли политика планирования, которая работала сегодня, работать и завтра? Требования к расписанию могут резко измениться в ответ на изменение условий дорожного движения».
Созданная на основе метода планирования пакетов, впервые представленного исследователями из Массачусетского технологического института и Стэнфорда в 2016 году, модель команды — после установки на новые сетевые коммутаторы — предоставит сетевым администраторам возможность изменять внутреннее программное обеспечение планирования пакетов коммутатора по своему усмотрению.
«В нашей работе используются методы языков программирования, чтобы объяснить, как широкий спектр вариантов политики планирования пакетов может быть реализован на одном аппаратном обеспечении», — сказал Мохан. «Пользователи могли бы перенастраивать свою политику планирования каждый час, если бы захотели, и благодаря нашей работе обнаружить, что каждая из этих политик волшебным образом подходит для одного и того же оборудования».
Теги: Интернет, связь
