13_Облачные_вычисления_и_Проблемы_современных_компьютерных_сетей_2016 (1130344)
Текст из файла
Облачныевычисления15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.1Что такое облачные вычисления?Облачная платформа – вычислительная инфраструктура,обеспечивающая виртуализацию и масштабирование сервисов.15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.2МасштабированиеМасштабирование• вертикальное• горизонтальноеВертикальноеГоризонтальное15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.3Вычислительная системаВзаимодействие приложения с внешнимиустройствами, памятью, процессоромCPU, Memory,Devices15.05.2016Процессор, память,устройстваCPU,Memory,DevicesВведение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.4ВиртуализацияВиртуализация – это подмена подсистемы сопределенными сервисами, на объект, имеющий такой жеинтерфейс и реализующий тот же самый набор сервисов.CPU, Memory,Devices15.05.2016CPU, Memory,DevicesВведение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.5Виртуальная памятьинтерфейсинтерфейс15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.6Виртуализация вычислителяCPU: RS, CC, RTI, CACHEDevicesMemory pages15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.7Динамическая виртуализация15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.8Виртуализация15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.9Виртуализация15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10Виртуализация сети15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.1115.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.12ЧТО ТАКОЕ ЦОД?Что такое ЦОД?Центр обработки данных (data center) –инженерно-сложный объект, спроектированный, построенный иоснащённый специально для обеспечения заданного уровнядоступности работающих в ЦОД Приложений15.05.2016Введение в компьютерные сети[data centers design & consulting], Москва, 2013 г.проф.Смелянский Р.Л.131315.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.14Структура ЦОД15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.15ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ - МЕНЬШЕОБЪЁМ ДАННЫХ - БОЛЬШЕСКОРОСТЬ ОБРАБОТКИ - ВЫШЕСКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ - ВЫШЕPetabytes per month30.81130.811.000.000.000.000.000bytes55.56042.16510.16014.743 21.367Источник: Cisco Visual Networking Index - 2008-201315.05.2016Введение в компьютерные сети[data centers design & consulting], Москва, 2013 г.проф.Смелянский Р.Л.1616ЦЕЛЕВАЯ АУДИТОРИЯ ЦОД ПО TIERУРОВЕНЬ*ТИПЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ УСЛУГ НАДЁЖНОСТИЦОДЦОДИ ИХ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУБИЗНЕС-ПРОЦЕССОВорганизации, для которых недопустим любой перерыв впредоставлении ИТ-сервисовTIER IVорганизации, успешность работыкоторых во многом зависит от TIER IIIнепрерывности критически важныхбизнес-процессовкомпании, допускающие временныеTIER IIперерывы в работе ипредоставлении ИТ-сервисовнебольшие «ремесленные»компании, работающие в off-lineTIER Iрежиме15.05.2016* TIER (англ.) = уровень, этажВведение в компьютерные сети[data centers design & consulting], Москва, 2013 г.проф.Смелянский Р.Л.1717Модульные ЦОД15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.18SEA WATER AIR CONDITIONINGДля проекта в 10,000 кв.м.
полезной площади при нагрузке в 1615 Вт/кв.м.15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.19Положение РФ на рынке услуг ЦОДОбъём рынка услуг дата-центров- от$100 до $150 млн. из них большеполовины приходится на внутренние(корпоративные) дата-центрыкрупных компанийСТРАНЫВЛАДЕЛЬЦЫ ДАТА-ЦЕНТРОВ78% услуг аутсорсинговых ЦОДпотребляется в Москве, около 12% в Санкт-ПетербургеРазвитие рынка ЦОД в регионахосложняется состоянием каналовсвязи и низким уровнеминформированностью об этом видеуслуг — по данным компании CNResearch 46% опрошенных неинтересовались вопросамиаутсорсинга ресурсов ЦОД15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.20Типовая сетевая структура сети в ЦОД15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.2115.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.22ПРОБЛЕМЫСОВРЕМЕННЫХ СЕТЕЙ15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.23Устаревшая архитектураПервые сети разрабатывались в 1960-1970хЗакон Мура: мощность микрочиповудваивается каждый 18 месяцевЗакон Гилдера: общая пропускнаяспособность каналов передачи данныхудваивается каждые 12 месяцевИзменился уровень развития науки и техники15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.24Устаревшая архитектура• Изменилась социальная роль и значимостькомпьютерных сетей в обществе[VoIP, потоковое видео, социальные сети]• Меняется парадигма организации вычислений[на смену клиент-серверной архитектуре пришлиоблачные вычисления и центры обработки данных]• Изменилась структура сети[число wireless пользователей превышает числоwired пользователей]Изменились требования к сети15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.25Распределение траффика по типам• Изначальнаяархитектура сетине предполагалатех сценариевиспользования,которыеактуальны наданный момент15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.26World Wide Web15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.27Меняется парадигма организациивычислений• На смену клиент-сервисной архитектурепришли Cloud Computing и концепцияSoftware as a Service• Fog Computing15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.28Мобильная революцияНа каждого человекаприходится понесколькомобильных устройствПоявились сервисы,ориентированныена мобильныеустройства15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.29Постоянно появляются новыеwireless технологии[3G – сегодняшний день]Быстрее, дальше, дешевле!15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.30Мощность wireless-устройств растётПоявляются 2х и 4хядерные мобильныеплатформыВыпущена версияUbuntu для заменырабочей станции15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.31При увеличении числа пользователейпропускная способность разделяетсяРешение – увеличениеколичества передающихстанцийСлишком дорого![Почему нельзя мультиплексироватьпередачу данных через разные каналы?!]15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.32Сложность администрирования• Необходимость индивидуальной настройкикаждого сетевого устройства• Администратору приходится работать науровне интерфейсов коммутационногооборудования• Сложность программного и аппаратногообеспечения требует высокойквалификации администратораВозрастают требования к персоналу15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.33Невозможность гибко управлятьмаршрутизацией внутри сети• Администратор вынужден работать втерминах сетевых адресов и пакетов• Протоколы динамической маршрутизациисложны и не всегдаоптимальны• Использованиебольшого числапротоколов порождаетмножество неявныхзависимостей15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.34Существующая модель стекапротоколов несовершенна15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.35Протоколы множатся15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.36нужны высококвалифицированныеспециалисты15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.37Сети закрыты для инновацийСуществует множество идей по улучшениюсуществующих сетей• Расширение области применения сети[оплата проезда с мобильного телефона]• Повышение безопасности работы в сети[борьба с DDOS, поиск и устранение уязвимостей]• Повышение эффективности работы сети[green switching]• Расширение функциональности сети[Обеспечение необходимого качества сервиса]Сложность проведения экспериментов15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.38Сети закрыты для инноваций6000+ RFC документовСпециализированноеПрограммноеОбеспечениеСпециализированноеустройство передачиданныхМиллионы строк закрытогопроприетарного кодаМиллиардытранзисторовСложность внедрения новых идей15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.39ПРОГРАММНОКОНФИГУРИРУЕМЫЕ СЕТИ[SOFTWARE-DEFINED NETWORKING]15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.40Коммутация пакетовH1P1LANS1Dest-MACR1PortR215.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H241Коммутация пакетовH1Network Port Next HopLANS1MetricsR1P1Dest-MACPortR215.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H242Программно-Конфигурируемые сети[разделение передачи и управления]Управление / ControlПередача / Forwarding• Существует фиксированный набор простыхинструкций обработки пакетов• Концепция совместима с различнымипротоколами• Работает с разноуровневым оборудованием15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.43Сегмент ПКСH1P1S1R1OpenFlowR2TCP или SSLКонтроллер15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H244Сегмент ПКСH1S1R1OpenFlowR2TCP или SSLКонтроллер15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H245Сегмент ПКСH1S1PatternActionR1PatternActionOpenFlowR2TCP или SSLКонтроллер15.05.2016PatternActionВведение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H246Программно-Конфигурируемые сети[коммутация потоков]• Меткой маршрутизации служит множествозаголовков пакета различных уровней стека[бинарные данные или множество полей]• Каждой метке соответствует набор действий[запрос, передача, сброс, изменение]• Быстрый поиск соответствия с помощьюбыстрой ассоциативной памяти TCAM[объём: Мб, скорость: нс]• Агрегация хранимых сигнатур потоков[поиск сигнатуры по шаблону]15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.47ПримерыМаршрутизацияSwitch MACPortsrc**MACdstEthtypeVLANIDIPSrcIPDstIPProt****5.6.7.8*MACdstEthtypeVLANIDIPSrcIPDstIPProt******TCPTCPsport dport**Actionport6FirewallSwitch MACPortsrc*15.05.2016*Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.TCPTCPsport dport*22Actiondrop48Программно-Конфигурируемые сети[разделение передачи и управления]Приложение Приложение ПриложениеОперационная системаПередача / Forwarding• Существует фиксированный набор простыхинструкций обработки пакетов• Концепция совместима с различнымипротоколами• Работает с разноуровневым оборудованием15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.49Программно-Конфигурируемые сети[централизация управления]AppAppAppСетевая ОСApp App AppApp App AppОСОСПередачаПередачаApp App AppОС15.05.2016Введение в компьютерные сетиПередачапроф.Смелянский Р.Л.50Программно-Конфигурируемые сети[централизация управления]AppAppAppКонтроллерПротоколOpenFlowУдобный интерфейсдля приложенийКоммутатор15.05.2016СервисыОСКоммутаторВведение в компьютерные сетиКоммутаторпроф.Смелянский Р.Л.51ПротоколOpenFlow15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.53Протокол Open Flow∗ Разделениеуправления ипередачи данных∗ Управлениеданными спомощьюконтроллера15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.54OpenFlow протоколПоддерживает три типа сообщений:• Сообщения контроллер-коммутатор– Конфигурирование коммутатора– Управление и контроль состояния– Управление таблицами (flow tables)• Симметричные сообщения– Отправка в обоих направлениях– Обнаружение проблем соединения контроллера скоммутатором• Асинхронные сообщения– Отправка от коммутатора к контроллеру– Объявляют об изменении состояния сети, состояниякоммутаторов.15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.55OpenFlow коммутатор (v1.0)• Таблица потоков – определяет, как коммутатор будетобрабатывать каждый поток• Защищенный канал – соединяет коммутатор с удаленнымконтроллером• OpenFlow protocol – стандарт для взаимодействиякоммутатора с контроллером15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.56Безопасность канала Open Flow• Отправка сообщение в соответствии сOpenFlow протоколом• Позволяет контроллеру конфигурировать,управлять и контролировать состояниекоммутатора• TLS сессия устанавливается по инициативекоммутатора, аутентификацияосуществляется посредством сертификатов15.05.2016Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.57OpenFlow коммутатор(OpenFlow Switch spec.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
