|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Исследование методов планирования и распределения сетевых ресурсов в виртуальных пластах программно-конфигурируемой сетиНИР
Research of methods for network resources scheduling and allocation in virtual slices of a software-defined network
- Руководитель НИР: Антоненко В.А.
- Ответственный исполнитель: Степанов Е.П.
- Участники НИР: Косачева С.А., Степанов Е.П.
- Подразделение: Лаборатория систем управления облачными вычислениями
- Срок исполнения: 1 января 2019 г. - 31 декабря 2021 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 19-07-01112
- Номер ЦИТИС: АААА-А19-119011490186-3
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: другое
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к передовым цифровым, интеллектуальным технологиям
- ПН России: Информационно-телекоммуникационные системы
- Направление технологического прорыва России: Стратегические информационные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 50.31.33 Методика реализации задач на АВМ
-
Ключевые слова:
качество сервиса, виртуализация сети, программно-конфигурируемые сети
quality of service, network virtualization, software-defined network -
Описание:
Настоящий Проект посвящен исследованию методов планирования и распределения сетевых ресурсов в программно-конфигурируемой сети (ПКС). В настоящее время возрастает потребность в технологиях планирования и распределения сетевых ресурсов в связи с развитием концепции «network slicing» в 5G сетях. Одним из частных подходов к реализации такой функциональности в ПКС является проект OpenVirtex. На сегодняшний день этот проект продемонстрировал свою эффективность в целом ряде частных сценариев. Однако его потенциал исчерпан далеко не полностью. В настоящем Проекте предлагается проработать детали решения обеспечения соблюдения проведенного распределения ресурсов (обеспечение качества сервиса), ускорить обработку запросов при помощи реализации методов в качестве части ядра отечественного контроллера ПКС RuNOS, а также предоставить расширенные возможности по виртуализации сетевых ресурсов. На основании разработанных алгоритмов и их реализаций будет проведено математическое и имитационное моделирование с целью исследования практических границ применимости методов распределения сетевых ресурсов.
-
Abstract:
This Project is devoted to the study of methods for network resources scheduling and allocation in a software-defined network (SDN). At present, due to the developing concept of "network slicing" in 5G networks there is a growing need for technology that schedules and allocates network resources. One of the particular approaches to implementing such functionality in the SDN is the OpenVirtex project. Nowadays this project has demonstrated its effectiveness in a number of private scenarios. However, its potential has not been fully exhausted. In this Project it is proposed to work out the solution details to ensure compliance with the resources allocation (to provide the quality of service), speed up the requests processing by implementing methods as core part of the Russian SDN controller RuNOS, and provide advanced virtualization capabilities for network resources. Based on the developed algorithms and their implementations, mathematical and simulation modeling will be carried out to investigate the practical limits of the applicability of methods for allocating network resources.
-
Планируемые результаты:
В рамках работы над проектом будет получена модель сети, которая позволит спланировать сетевые ресурсы в зависимости от желаемого качества сервиса. Кроме того, будет разработан прототип, позволяющий осуществить распределение спланированных ресурсов. Благодаря разработанному прототипу станет возможным проведение совместных экспериментальных исследований в одной физической сети, а также разработанный прототип можно будет использовать при реализации концепции «network slicing» в 5G сетях.
-
Научный задел:
Научным коллективом успешно был разработан контроллер RuNOS для Программно-Конфигурируемых Сетей (ПКС), ядро которого будет задействовано в Проекте как основа для прототипа, распределяющего сетевые ресурсы. Научным коллективом успешно был выполнен проект по ускорению транспортных соединений в Content Delivery Networks (CDN) при помощи многопоточной маршрутизации. Полученные результаты можно использовать при реализации контроля над качеством сервиса для транспортных потоков. В ходе работ по соглашению 14.607.21.0070 с Минобрнауки был создан экспериментальный образец облачной платформы.
- Добавил в систему: Бахмуров Анатолий Геннадьевич
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Исследование методов планирования и распределения сетевых ресурсов в виртуальных пластах программно-конфигурируемой сети |
| Результаты этапа: В рамках первого года работы над проектом был проведен обзор существующих математических аппаратов для моделирования сети и построена математическая модель сети, которая основана на стохастическом сетевом исчислении и методе линейного программирования. Предложенная модель оценивает максимальную задержку потоков в каждом виртуальном пласте исходя из заданного распределения сетевых ресурсов между виртуальными пластами, что позволяет проверить корректность данного распределения. По результатам обзора алгоритмов планирования ресурсов были выявлены недостатки в существующих алгоритмах, поэтому был предложен новый алгоритм планирования ресурсов виртуальных пластов, который учитывает требования к качеству сервиса и снижает ограничения по виртуализации топологии. | ||
| 2 | 1 января 2020 г.-31 января 2020 г. | Исследование методов планирования и распределения сетевых ресурсов в виртуальных пластах программно-конфигурируемой сети |
| Результаты этапа: Проведена реализация механизма создания и модификации виртуального пласта статически (на старте прототипа) и в динамике (во время работы прототипа) без функциональности виртуализации сети (виртуальный пласт сразу задается физической топологией). 2. Разработан сетевой компонент прототипа: изоляция потоков разных виртуальных пластов. •Выбран механизма, при помощи которого будет осуществляться разделение потоков трафика на разные виртуальные пласты. •Установлены в нулевую таблицу правила, которые непосредственно разделяют потоки на виртуальные пласты. •Прямая и обратная модификация правил, которые устанавливает приложение, работающее в виртуальном пласте. Прямая модификация необходима при установлении правил на физические коммутаторы. Обратное преобразование необходимо для предоставления статистики при посылке ответа на сообщение Multipart. 3. Разработаны управляющего компонента прототип: взаимодействие с клиентскими контроллерами. Данный модуль должен устанавливать дополнительные OpenFlow сессии с указанными клиентскими контроллерами, предоставляя прозрачное управление виртуальным пластом для этих контроллеров. | ||
| 3 | 22 марта 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Исследование методов планирования и распределения сетевых ресурсов в виртуальных пластах программно-конфигурируемой сети |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".