Έξυπνα δίκτυα...

64
Έξυπνα δίκτυα (IN), εικονικά ιδιωτικά δίκτυα (VPN), ενεργά δίκτυα και υπηρεσίες Κωνσταντίνος Σ. Χειλάς Φυσικός - Ραδιοηλεκτρολόγος

Transcript of Έξυπνα δίκτυα...

Έξυπνα δίκτυα (IN),εικονικά ιδιωτικά δίκτυα (VPN),ενεργά δίκτυα και υπηρεσίες

Κωνσταντίνος Σ. ΧειλάςΦυσικός - Ραδιοηλεκτρολόγος

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 2

Φραγμοί στην εξέλιξη δικτυακώνυπηρεσιών

• Είναι δύσκολη η δημιουργία τους– είναι δύσκολο να γραφτούν προγράμματα στις κατάλληλεςγλώσσες

– Ο έλεγχος είναι δύσκολος και χρονοβόρος• Είναι δύσκολη η διάθεση τους

– οι σωστές ρυθμίσεις των συσκευών έχουν πολλές ιδιαιτερότητες– δεν υπάρχουν πολλοί άνθρωποι με τις απαιτούμενες ικανότητες

• Είναι δύσκολη η συντήρηση τους– η διαχείριση απαιτεί πολύ δουλειά– τα συστήματα διαχείρισης δεν είναι κατάλληλα για όλα τα επίπεδα

• Δεν είναι εύκολα κατανοητή η επίδοση ενός δικτύου– πολυπλοκότητα, χαοτικές απαιτήσεις, αλληλεπιδράσεις μεταξύυπηρεσιών

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 3

Δημόσια δίκτυα επόμενης γενιάς;• ISDN (αρχές ‘70)

– μικρό BW– όχι «φιλικό» στα δεδομένα

• IN (τέλη ‘70)– καλή πρόοδος στην προηγμένη τηλεφωνία– μικρή πρόοδος στην ανάπτυξη υπηρεσιών– όχι «φιλικό» στα δεδομένα

• ATM (αρχές ‘80)– πολύπλοκο– για πολλούς όχι ιδιαίτερα φιλικό για όλες τις υπηρεσίες (φωνή,δεδομένα)

• IPv4 (τέλη ‘80)– “φιλικό” περιβάλλον για υπολογιστές– χωρίς QoS– τελειώνουν οι διευθύνσεις

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 4

Μοντέλο Πληροφορίας

Προγράμματα, πολιτική &περιεχόμενο

Ιδιοκτήτης Διαχειριστής

ΚαταναλωτήςΠαραγωγός

Δίκτυο

πολιτική

γεγονόταπολιτική &προγράμματα

γεγονότα &πολιτική

πολιτική,προγράμματα,αιτήσεις &γεγονότα

αιτήσεις, πολιτική,& γεγονότα

προγράμματα,πολιτική &περιεχόμενο

Έξυπνα δίκτυα(Intelligent Networks)

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 6

Έξυπνα Δίκτυα

• 1984 Bellcore

• Λόγοι που οδήγησαν σε αυτά:– Νομοθεσία– Τεχνολογία– Απαιτήσεις των Service Providers– Απαιτήσεις Πελατών

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 7

Ορισμός (ITU)

Το E.Δ. είναι ένα δίκτυο τηλεπικοινωνιών µεδυνατότητες που δεν εξαρτώνται από υπηρεσίες και τοοποίο επιτρέπει στον Παροχέα Υπηρεσιών (ServiceProvider) του δικτύου ή στους ΟργανισµούςΤηλεπικοινωνιών (Network Operators) να ορίσουνανεξάρτητα και να προσφέρουν ανταγωνιστικά ,προηγµένες υπηρεσίες .

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 8

Ορισμός (απλά)

• Μια υπηρεσία που υπάρχει σε έναν κόμβο ενός τέτοιουδικτύου μπορεί να χρησιμοποιηθεί από όλους τουςσυνδρομητές κι όχι μόνο από τους τοπικούς

• Απαραίτητη προϋπόθεση η σηματοδοσία SS7.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 9

Σηματοδοσία

• SLS – Subscriber Loop Signaling• TS – Trunk Signaling

– CAS Channel Associated Signaling– CCS Common Channel Signaling (CCITT - SS7)

T/K T/K

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 10

Πλεονεκτήματα SS7 (CCS7)

• Ταχύτητα• Μεγάλη χωρητικότητα πληροφορίας• Οικονομία• Αξιοπιστία• Διαχωρισμός χρηστών• Ευελιξία

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 11

Αρχιτεκτονική Έξυπνου Δικτύου

Αποτελείται από έναν ή δύο έξυπνους κόμβουςSCP (Service Control Points) και από κάποιαυφιστάμενα τηλεφωνικά κέντρα που αναφέρονταισαν SSP (Service Switching Points) και που όλαεπικοινωνούν μεταξύ τους με πρωτόκολλο SS7και πρωτόκολλο TCAP (Transaction CapabilitiesApplication Part)

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 12

Αρχιτεκτονική Έξυπνου ΔικτύουSCP

Management DB

SCP

SSP

SSP

SSP

SSP

Service Data Point

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 13

Επικοινωνία μεταξύ κόμβων• Σηματοδοσία SS7• MTP - Message Transfer Part• TCAP

– Είναι ένα γενικό πρωτόκολλο που βοηθά την εισαγωγή νέωνυπηρεσιών χωρίς να υπάρχει κάθε φορά η ανάγκη για νέοπρωτόκολλο.

• SCCP - Signaling Connection Control Part

SCCPMTP

1 - 3

TCAPINAP7

OSI SS7

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 14

Χρήστες διαφόρων κατηγοριών• Οι χρήστες υποδιαιρούνται με τα User Parts –(UPs)

– Περιλαμβάνουν λειτουργίες επεξεργασίας της πληροφορίας πριν καιμετά τη μετάδοση από το δίκτυο σηματοδοσίας.

• Κάθε υπηρεσία ανήκει και εξυπηρετείται από τα Message TransferParts - (MTP)

MTP MTP

TUP

DUP

ISUP ISUP

DUP

TUP

TUP = Telephony User PartDUP = Data User PartISUP = ISDN User Part

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 15

Φάσεις αποκατάστασης Ι.Ν. κλήσης• Ενεργοποίηση της λογικής της υπηρεσίας• Κλήση από τον χρήστη• Αναγνώριση της IN κλήσης στο SSP• Ερώτηση στο SCP• Λήψη και αναγνώριση των ερωτήσεων του SSP• Απάντηση του SCP (Destination Number -Charging)• Αποκατάσταση κλήσης προς τον καλούμενο αριθμό• Αποκατάσταση δρόμου ομιλίας μεταξύ των Αστικών Κέντρων• Απόλυση κλήσης από τον Α ή Β• Τέλος διαχείρισης κλήσης από το SSP• Ενημέρωση του SCP για το τέλος της κλήσης• Λήψη κι επεξεργασία του μηνύματος τέλους της κλήσης (event message).

Επεξεργασία στατιστικών δεδομένων.• Μεταφορά πληροφοριών στο SCP για την κλήση• Πληροφορίες σύνδεσης (στατιστικά και στοιχεία για αποθήκευση)

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 16

Οι ρόλοι

• Ο Network Operator – ο διαχειριστής του τηλεφωνικούδικτύου

• I.N. Operator – ο διαχειριστής του έξυπνου δικτύου• Service Provider – ο παροχέας της «έξυπνης» υπηρεσίας• Service Customer/Service Subscriber – ο συνδρομητής /πελάτης του παροχέα υπηρεσιών (π.χ audiotex με ζώδια)

• Service User – ο χρήστης της υπηρεσίας

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 17

Οι υπηρεσίες Ι.Ν.

VOT 0901 XXXXXTELEVOTING

0900 XXXXXPRMPREMIUM RATE

0804 XXXXXVCCVIRTUAL CALLING CARD

0803 XXXXXUPNUNIVERSAL PERSONALTELECOMMUNICATIONS

0802 XXXXXVPNVIRTUAL PRIVATENETWORK

0801 XXXXXUANUNIVERSAL ACCESS No

0800 XXXXXFPHFREEPHONE

ΑΡΙΘΜ. ΚΛΗΣΗΣΣΥΝ/ΦΙΑΥΠΗΡΕΣΙΑ

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 18

ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ (1)• FREEPHONE (0800)

– Δίνει τη δυνατότητα στον συνδρομητή της να καλείται με έναν αριθμόκαι να μην χρεώνεται ο καλών αλλά ο καλούμενος

• UNIVERSAL ACCESS NUMBER (0801)– Δίνει τη δυνατότητα σε υπηρεσία που έχει δραστηριότητες σε πολλάσημεία της χώρας ή παγκοσμίως να καλείται με ένα και μόνο ενιαίοαριθμό.

• VIRTUAL PRIVATE NETWORK– Επιτρέπει στο συνδρομητή της να δημιουργήσει το δικό του ιδιωτικόδίκτυο χρησιμοποιώντας συνδρομητικές παροχές ενός ΔημοσίουΔικτύου.

• UNIVERSAL PERSONAL TELECOMMUNICATION– Παρέχει προσωπική κινητικότητα στον χρήστη, επιτρέποντάς του ναδέχεται ή να πραγματοποιεί κλήσεις από οποιοδήποτε σημείο τουδικτύου με τον ίδιο αριθμό. (follow me)

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 19

UNIVERSAL PERSONALTELECOMMUNICATION

Alternate Dest. BusyOr does not answer

Alternate Destination

Follow-MeDestination

Call Follow-MeActive

Alternate Dest.Not Defined

StandardDestination

Follow-me busy or does not answer

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 20

ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ (2)• VIRTUAL CALLING CARD

– Επιτρέπει στους χρήστες να κάνουν κλήσεις από οποιοδήποτε σημείο τουδικτύου και να χρεώνεται ο προσωπικός κωδικός της ιδεατής κάρτας τους(π.χ. στη σταθερή σύνδεση).

• PREMIUM RATE– Προσφέρονται και πωλούνται υπηρεσίες από τους Service Customers μέσααπό το τηλεφωνικό δίκτυο. Οι πληροφορίες είναι συνήθως ηχογραφημένες(χρηματιστήριο, καιρός κλπ), ενώ προσφέρεται και «ζωντανός» διάλογος(ιατρικές, νομικές συμβουλές κλπ) - Audiotex

• TELEVOTING– Επιτρέπει τη διεξαγωγή δημοσκοπήσεων, έρευνας αγοράς κλπ, μεγάλουπλήθους κλήσεων και σε μικρό χρονικό διάστημα.

• PREPAID CARD– Προπληρωμένες κάρτες με online χρέωση.

Εικονικά Ιδιωτικά Δίκτυα

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 22

Τι είναι ένα VPN;• Ένα εικονικό ιδιωτικό δίκτυο είναι ένα δίκτυο που χρησιμοποιεί το

Internet ή άλλη δικτυακή υπηρεσία, ως δίκτυο κορμού σε ευρείαπεριοχή (WAN)

• Σε αυτό οι τηλεφωνικές συνδέσεις, οι μισθωμένες γραμμές και οιευθείες FR, αντικαθιστούνται από μία ή περισσότερες συνδέσεις σεέναν τοπικό Internet Service Provider.

• Το VPN επιτρέπει τη ασφαλή επέκταση του ιδιωτικού δικτύου(Intranet) μέσα από το Internet, εξυπηρετώντας ασφαλέςηλεκτρονικό εμπόριο και επικοινωνία με συνεργάτες, προμηθευτέςκαι πελάτες.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 23

Τα είδη VPN• Intranet VPN. Επιτρέπουν τη διασύνδεση ιδιωτικώνδικτύων. Αναφέρονται σαν site-to-site ή LAN-to-LAN VPNs.

• Remote Access VPN. Αναφέρονται σαν dial VPNs.Επιτρέπουν σε χρήστες με τηλεφωνικές προσβάσειςστο Internet, να συνδέονται με ασφαλή τρόπο σε ένανκεντρικό δικτυακό τόπο.

• Extranet VPN. Είναι μια επέκταση των Intranet VPN,που με χρήση Firewalls επιτρέπουν την ασφαλήσύνδεση με το ιδιωτικό δίκτυο ενός οργανισμού τωνπελατών, προμηθευτών και συνεργατών του.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 24

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 25

Τα υπέρ των VPNs• Οικονομία

– Δεν υπάρχουν πλέον υπεραστικές ή διεθνείς συνδέσεις– Η πρόσβαση είναι σε τοπικούς ISPs ή POPs

• Ευελιξία– Στην ανάπτυξη κινητών υπηρεσιών δεδομένων (mobile

computing)– Στην επικοινωνία από απόσταση– Στη συνδεσιμότητα με τα παραρτήματα.

• Outsourcing– Η διάθεση αλλά και η διαχείριση του σύνθετου WAN εξοπλισμούμπορεί να γίνεται από τον παροχέα της υπηρεσίας.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 26

Τα κατά• Ενδέχεται να μην υπάρχει λόγος για το “πέρασμα” σε

VPN. Εκεί για παράδειγμα που το κόστος πρόσβασηςείναι αστικό ή δωρεάν ή όπου δεν υπάρχουν τοπικοίISPs.

• QoS: Οι μισθωμένες γραμμές και το FR παρέχουνεγγυημένη ποιότητα υπηρεσίας. Την ίδια ή συγκρίσιμηποιότητα μπορεί να δώσει μόνο ένας παροχέας μεμεγάλο εύρος ζώνης, με ειδικές υπηρεσίες (DS) καιμόνο υπό την προϋπόθεση ειδικών συμφωνιών (SLA).

• Security, Security, Security• Ασυμβατότητα μεταξύ ISPs

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 27

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 28

AuthenticationQoSTraffic shapingBased on usageBandwidth on DemandIP over X

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 29

Connect from a distant site“Work Globally, Dial Locally”

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 30

Φθηνότερες γραμμέςΦθηνότερο BWΦθηνότερες εφεδρικές γραμμέςΔυνατότητα κλιμακοποίησης

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 31

Ποιότητα Υπηρεσίας• ATM & Frame Relay. Δυνατότητα περιγραφής συγκεκριμένωνυπηρεσιών σε εύρος ζώνης CBR, ABP, CIR.

• IEEE 802.1p & 802.1q. Δυνατότητα προτεραιοτήτων σε Ethernet καιToken Ring δίκτυα.

• Differentiated Services (DiffServ). Ένα πρότυπο του IETF.Εκμεταλλεύεται το πεδίο IP TOS των IP πακέτων για ορίσει επίπεδαυπηρεσιών.

• Multiprotocol Label Switching (MPLS). Μία μέθοδος για τηνενθυλάκωση (encapsulation) της IP κίνησης με την οποία βελτιώνεταιη απόδοση και ο έλεγχος στα δίκτυα δρομολόγησης.

• Resource Reservation Protocol (RSVP). Ένα πρότυπο του IETF, πουπεριγράφει τον τρόπο με τον οποίο οι συσκευές του δικτύουεξοικονομούν εύρος ζώνης.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 32

Σημεία προσοχής

• Σαφής ορισμός QoS και SLA.• Εκτίμηση τηλεπικοινωνιακών τελών• Εκτίμηση κόστους εξοπλισμού• Δυνατότητα outsourcing• Επιθυμητά επίπεδα ασφάλειας• Είδος VPN (intranet, extranet, dial)

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 33

Χρήσεις και στάδια εξέλιξηςVPNs

• Web publishing.• Private remote access via VPN carrier networks: outsourced

remote access.• scalable remote access with cheaper access to corporate networks.• The existing "modem pool" may be preserved for backup.

• Partnership access with customers (customer-targeted VPNs),and with partners and suppliers (extranets).

• Once VPN networks can offer QoS guarantees to theircustomers, corporate backbone links could be outsourced tomanaged routed networks.• built-in failure recovery,• lower cost per month.

• Full electronic commerce, that is, doing business over publicnetworks.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 34

Οι υπηρεσίες σήμερα

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 35

Η σύγκλιση των υπηρεσιών

Ενεργά δίκτυα και υπηρεσίες

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 37

Ενεργό δίκτυο• Οι δρομολογητές (ή και τα switches)ενεργούν επί των δεδομένων, πουδιέρχονται από μέσα τους, εκτελώνταςκάποιους υπολογισμούς.

• Οι χρήστες μπορούν να «προγραμματίσουν»το δίκτυο, παρέχοντας τα δικά τουςπρογράμματα για να μπορεί αυτό να κάνειτους υπολογισμούς.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 38

Δομή ενεργών δικτύων

• Ένα ενεργό δίκτυο αποτελείται από ένα σύνολοκόμβων (δεν χρειάζεται να είναι όλοι ενεργοί),που συνδέονται μεταξύ τους με διάφορεςδικτυακές τεχνολογίες.

• Σε κάθε κόμβο «τρέχει» ένα λειτουργικό σύστημακόμβων (Node Operating System - NodeOS)καθώς και ένα ή περισσότερα ΠεριβάλλονταΕκτέλεσης (Execution Environments - EE).

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 39

Δομή ενεργών δικτύων (2)• Το λειτουργικό σύστημα (NodeOS) είναι υπεύθυνο για τηνκατανομή και προγραμματισμό των πόρων του κόμβου (εύροςζώνης ζεύξεων, CPU, αποθηκευτικοί χώροι).

• Κάθε Περιβάλλον Εκτέλεσης (ΠE) υλοποιεί μια εικονική μηχανή(virtual machine) που μεταφράζει τα ενεργά πακέτα (activepackets) που φτάνουν στον κόμβο.

• Διαφορετικά Π.Ε. υλοποιούν διαφορετικές εικονικές μηχανέςπου μπορεί να εκτελούν από σύνθετες εργασίες μέχρι απλήπροώθηση των πακέτων.

• Οι χρήστες απολαμβάνουν τις υπηρεσίες του ενεργού δικτύουμέσω των Ενεργών Εφαρμογών (Active Applications - AA).Αυτές προγραμματίζουν την εικονική μηχανή που παρέχεται απόκάποιο Π.Ε. έτσι ώστε να υλοποιείται μια από άκρο σε άκρουπηρεσία στο δίκτυο.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 40

Υποθέσεις λειτουργίας

• Μονάδα πολυπλεξίας θεωρείται το πακέτο.• Κύρια λειτουργία των ενεργών δικτύων είναι οιεπικοινωνίες κι όχι οι υπολογισμοί.

• Οι τεχνολογίες διασύνδεσης των κόμβων δεν μαςενδιαφέρουν εφόσον είναι πιθανό να αλλάζουν συνεχώς.

• Κάθε κόμβος έχει τον διαχειριστή του. Δεν υπάρχει έναςμοναδικός διαχειριστής για όλους τους κόμβους.

• Οι σχέσεις εμπιστοσύνης (trust relationships) μεταξύ τωνκόμβων μπορούν να αλλάζουν. Αλλά πρέπει κάθε φορά ναείναι σαφείς.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 41

ΕΕ 1 ΕΕ 2 IPv6

MgmtEE

Securityenforcement

enginePolicy

DB

channels store

Node OS

ExecutionEnvironment

ActiveApplications

Συστατικά ενεργών δικτύων

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 42

Πλεονεκτήματα ενεργών δικτύων• Η ανταλλαγή κώδικα στο δίκτυο βοηθά τον εμπλουτισμότων αλληλεπιδράσεων και στη χρήση ευέλικταπροσαρμοζόμενων πρωτοκόλλων.

• Λειτουργίες που εξαρτώνται από την εφαρμογή μπορούννα εκτελούνται σε στρατηγικά σημεία του δικτύου (π.χ.κρυπτογράφηση πακέτων πριν την έξοδο από το ιδιωτικόδίκτυο)

• Η άμεση χρήση των υποδομών από τους χρήστεςεπιτρέπει την άμεση ανάπτυξη και διάθεση υπηρεσιώνπου αλλιώς ενδέχεται να καθυστερήσει λόγω τωνδιαδικασιών τυποποίησης.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 43

Μειονεκτήματα ενεργών δικτύων

• Επιδόσεις δρομολογητών– Η εκτέλεση προγραμμάτων στους κόμβουςκαταναλώνει επεξεργαστική ισχύ

– Δεν μπορεί να γενικευτεί πιθανή επίλυσηκάποιου προβλήματος λόγω του ιδιοκτησιακούκαθεστώτος

• Ταχύτητα δικτύου• Ασφάλεια εφαρμογών και δεδομένων

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 44

Αρχιτεκτονικές προσεγγίσεις (1)

• Ο προγραμματιζόμενος διακόπτης (programmableswitch).

• Διαχωρίζεται η εισαγωγή προγραμμάτων από τηνεπεξεργασία μηνυμάτων.– Διατηρεί τη σημερινή μορφοποίηση των πακέτων.– Πρώτα αποστέλλεται στους routers το πρόγραμμα πουθα εκτελείται σε αυτόν.

– Μετά εκπέμπονται τα πραγματικά δεδομένα.– Μόλις φτάσουν στο δρομολογητή ελέγχονται καιγίνονται οι ενέργειες

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 45

Αρχιτεκτονικές προσεγγίσεις (2)

• Κάψουλες (capsules).– Τα πακέτα γίνονται προγράμματα (!) που εκτελούνταιστους κόμβους του δικτύου.

– Μέθοδος ενθυλάκωσης (encapsulation)– Μετά την αναγνώριση του προγράμματος τηςκαψούλας γίνεται μεταφορά σε έναν μεταβατικό χώροεκτέλεσης (ΕΕ)

– Τα προγράμματα που μεταφέρονται είτε ενεργούν επίτων δεδομένων της καψούλας, είτε επί των συσκευώντου δικτύου.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 46

From Internet to ActiveNet

MIT Laboratory for Computer Science: J. V. Guttag, S. J. Garland, L. Shrira, M. F. Kaashoek

Soft StateCode Loader

Capsule Processor Program + Data

Capsule

Active Node

Application

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 47

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 48

Εφαρμογές

• Web cache servers – Web proxies (προσωρινήαποθήκευση ιστοσελίδων, διάφανη στο χρήστη)

• Firewalls (φίλτρα, ενημέρωση για νέα πρωτόκολλα)• Video Gateways (H.320/H.323, προσαρμογή σεδιαφορετικό εύρος ζώνης)

• Mobile LAN (nomadic routers, αναγνώριση της περιοχήςαπό την οποία συνδέεται ο χρήστης και ενεργοποίησηανάλογων μηχανισμών ασφαλείας).

• Routers (δρομολόγηση, εναλλακτικοί οδοί ανάλογα με τηνκίνηση)

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 49

Παραγωγός

Καταναλωτής

Active Node

Active Gateway

Public Domain

Private Domain

Public Networks

Ένα ενεργό δίκτυο

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 50

Παραδείγματα

• Μετοχές – Διαχείριση χαρτοφυλακίου.– Κρίσιμη η γρήγορη πρόσβαση σε ενημερωμένες τιμές– Η προσωρινή αποθήκευση δεν είναι χρήσιμη– Ενεργά πακέτα με σήμανση χρόνου– Γνώση των χρονικών περιθωρίων που ενδιαφέρουν τον χρήστη.

• On-line Auctions – Πλειστηριασμοί στο δίκτυο σεπραγματικό χρόνο.– Το φιλτράρισμα των εντολών των πελατών να γίνεται σεαπομακρυσμένους κόμβους.

• Οι μικρότερες τιμές προσφοράς απορρίπτονται• Οι μεγαλύτερες προωθούνται στον πραγματικό εξυπηρετητή

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 51

Δυναμικές Web σελίδες

HTTPcache

Proxylescache

Remoteweb server

Cache Proxyles

DPS

XML Parser

Ad rotaror

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 52

Adaptive Web CachingAdaptive Web Caching

Demand-Demand-driven cachedriven cache

DeepDeep--bluebluechesschess

MicrosoftMicrosoftIE5.0IE5.0

MARSMARSlandinglanding

WEB serverWEB server

Client Client (fetching Mars(fetching Mars&& Deepblue Deepblue data) data)

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 53

Scalable Personal TeleconferencingTask under Teranode Network Technology (TNT)

USC/Inform ation Sciences Institute: PI / Co-PI nam e here

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 54

SpectrumWareA Software Approach to Wireless Signal Processing

AMPS

CDMA

GSM

NETWORK

Base-Station

AMPS

CDMA

GSM

Software Devices and Systems Group, MIT

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 55

ReSerVation Protocol (RSVP)Task under Teranode Network Technology (TNT)

USC/Inform ation Sciences Institute: H erb Schorr / Bob Braden

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 56

Security Architecture for Global HostMobility

BBN Systems & Technologies

M H

DA

C H

DA

DA

M H

M H

M H

HA

HA

FA

FA

FA

Home DomainForeign Domain 2

Foreign Domain 1

DA = Domain Administration

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 57

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 58

Smart Packets

Injector

compiler

Source Node

assembler

auth.

display

smart pkt

data

executionenvironment

Router 1

smart pkt

executionenvironment

Router 2data

executionenvironment

Destination

smart pkt

data

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 59

Εναλλακτικό μονοπάτιδρομολόγησης

Application/ProxyletDPS

Alternate Path RouterXML Parser

TCP/IP

IPSEC

PathData

PolicyData

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 60

Τα επόμενα βήματα στην ανάπτυξη ενεργώνδικτύων

• Δημιουργία χαρακτηριστικών υποστήριξης.• Επέκταση των χαρακτηριστικών της πλατφόρμας ώστε ναυποστηρίζει κινητικότητα.

• Δημιουργία μιας υπηρεσίας διαχείρισης με σαφείς πολιτικές.• Διερεύνηση της καταλληλότητας της πλατφόρμας για τηνυποστήριξη μεγάλου εύρους δικτυακών υπηρεσιών.

Smart caching & messaging Reliable multicastUser defined VPN User controlled monitoringLocal security proxy (firewall) User defined protocolsTranscoding & filtering User defined policing/shapingPersonal profilers & agents Premium rate service charging

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 61

IEEE P1520 Reference ModelΕφαρμογές τελικού χρήστη

Αλγόριθμοι για υπηρεσίες προστιθέμενης αξίαςπου δημιουργούνται από τον διαχειριστή τουσυστήματος, το χρήστη ή τρίτα μέρη.

Αλγόριθμοι για δρομολόγηση, διαχείριση συνδέσεων, έλεγχο πρόσβασης

Συσκευές εικονικού δικτύου (απεικόνισηλογισμικού)

Φυσικά στοιχεία (h/w, ονοματολογία,διευθύνσεις)

Επίπεδα (Layers)

Value-addedServices

Virtual NetworkDevices

Network GenericServices

PhysicalElements

Οντότητες

V-interface

U-interface

L-interface

CCM-interface

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 62

Νέες εφαρμογές

• Συγχώνευση και διανομή πληροφορίας (ΜΒΟΝΕ,ΑΒΟΝΕ)

• Προστασία του δικτύου• Διαχείριση ενεργού δικτύου («υπευθυνότητα»)• Active Reliable Multicast• Ενισχυτές πρωτοκόλλων (protocol boosters)• Ενεργός έλεγχος συμφόρησης (active congestion

control)• Internet Enhancement

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 63

Εξαιρετικά χαρακτηριστικά• Σύνθετα προγράμματα ή πολιτικές που εφαρμόζονται από ένανχρήστη δεν παρεμβάλουν εκείνα που παρέχονται από άλλους.

• Διαχείριση μιας δυναμικής πλατφόρμας με ευέλικτους ρόλουςδιαχειριστή για τους χρήστες (use policies)

• Βελτιστοποίηση της επίδοσης για εξειδικευμένες λειτουργίεςπροώθησης πακέτων (configurable hardware)

• Δυναμική ανακάλυψη αποθεμάτων• Βέλτιστη διαχείριση και εκτίμηση αποθεμάτων• Κατανόηση της πολυπλοκότητας της κίνησης δεδομένων και τηςεπίπτωσης των ενεργών δικτύων

• Πρόσθεση ενεργών επιθεμάτων (overlays) στα υπάρχοντα δίκτυα.

4-11-2000 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 64

Συμπεράσματα• Τα ενεργά δίκτυα είναι μια υποσχόμενη περιοχή έρευνας• Απλές ενεργές υπηρεσίες μπορούν να υλοποιηθούν με υπαρκτάπρότυπα

• Οι XML, HTTP, JAVA αποτελούν τη βάση για εύκολαυλοποιήσιμες και παρεχόμενες υπηρεσίες

• Απαραίτητο για εφαρμογές και υπηρεσίες με επιδόσεις είναι τοπρογραμματιζόμενο υλικό (h/w)

• Σε συστήματα μεγάλης κλίμακας πρέπει να αναπτυχθούνευέλικτα σχήματα διαχείρισης βασισμένα σε πολιτικές

• Σύνθετες υπηρεσίες απαιτούν επιπρόσθετους μηχανισμούς γιατην ελάττωση παρεμβολών.