14. Облачные вычисления и проблемы современных компьютерных сетей (1130542)
Текст из файла
Облачныевычисления19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.119.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.2Что такое облачные вычисления?Облачная платформа – вычислительная инфраструктура,обеспечивающая масштабирование сервисов.19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.3Структура ЦОД19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.419.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.5Типовая сетевая инфраструктура ЦОД19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.619.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.7Виртуализация19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.819.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.9ПРОБЛЕМЫСОВРЕМЕННЫХ СЕТЕЙ19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.10Устаревшая 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 техники19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.11Устаревшая 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 сети19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.12Распределение траффика по типам• Изначальнаяархитектура сетине предполагалатех сценариевиспользования,которыеактуальны наданный момент19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.13World Wide Web19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.14Меняется парадигма организациивычислений• На смену клиент-сервисной архитектурепришли Cloud Computing и концепцияSoftware as a Service• Fog Computing19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.15Мобильная революцияНа каждого человекаприходится понесколькомобильных устройствПоявились сервисы,ориентированныена мобильныеустройства19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.16Повсеместная интеграциярадиопередающих элементов• Intel встроиламодуль WIFI в свойновый процессор19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.17Постоянно появляются новыеwireless технологии[3G – сегодняшний день]Быстрее, дальше, дешевле!19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.18Мощность wireless-устройств растётПоявляются 2х и 4хядерные мобильныеплатформыВыпущена версияUbuntu для заменырабочей станции19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.19Для wireless устройств не хватаетсвободных частотЗона покрытия сети Мегафон19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.20При увеличении числа пользователейпропускная способность разделяетсяРешение – увеличениеколичества передающихстанцийСлишком дорого!19.05.2014[Почему нельзя мультиплексироватьпередачуВведение в компьютерныесети данных через разные каналы?!]проф.Смелянский Р.Л.21Сети мобильных устройств[Serval Project]Идея – связатьмобильныеустройства сбазовымистанциямитранзитивноУвеличивает зону покрытияНе может увеличитьпропускную способностьВведение в компьютерные сети19.05.2014проф.Смелянский Р.Л.22Сложность администрирования• Необходимость индивидуальной настройкикаждого сетевого устройства• Администратору приходится работать науровне интерфейсов коммутационногооборудования• Сложность программного и аппаратногообеспечения требует высокойквалификации администратораВозрастают требования к персоналу19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.23Невозможность гибко управлятьмаршрутизацией внутри сети• Администратор вынужден работать втерминах сетевых адресов и пакетов• Протоколы динамической маршрутизациисложны и не всегдаоптимальны• Использованиебольшого числапротоколов порождаетмножество неявныхзависимостей19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.24Существующая модель стекапротоколов несовершенна19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.26Протоколы множатся19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.27нужны высококвалифицированныеспециалисты19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.28Сети 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 экспериментов19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.29Сети закрыты для инноваций6000+ RFC документовСпециализированноеПрограммноеОбеспечениеСпециализированноеустройство передачиданныхМиллионы строк закрытогопроприетарного кодаМиллиардытранзисторовСложность внедрения новых идей19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.30ПРОГРАММНОКОНФИГУРИРУЕМЫЕ СЕТИ[SOFTWARE-DEFINED NETWORKING]19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.31Коммутация пакетовH1P1LANS1Dest-MACR1PortR219.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H232Коммутация пакетовH1Network Port Next HopLANS1MetricsR1P1Dest-MACPortR219.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H233Коммутация метокLabelH1Network Port Next HopLANS1ActionMetricsR1P1Dest-MACPortR2Виртуальныйканал19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H234Программно-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]19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.35ПримерыОбычная коммутацияSwitch MACPortsrc*MACdst* 00:1f:..EthtypeVLANIDIPSrcIPDstIPProt*****EthtypeVLANIDIPSrcIPDstIPProtTCPTCPsport dport**Actionport6Коммутация потокаSwitch MACPortsrcMACdstport3 00:20..00:1f..
0800 vlan1 1.2.3.4 5.6.7.84TCPTCPsport dport1726480Actionport6Коммутация внутри VLANSwitch MACPortsrc*19.05.2014*MACdstEthtypeVLANIDIPSrcIPDstIPProt00:1f..*vlan1***Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.TCPTCPsport dport**Actionport6,port736ПримерыМаршрутизацияSwitch MACPortsrc**MACdstEthtypeVLANIDIPSrcIPDstIPProt****5.6.7.8*MACdstEthtypeVLANIDIPSrcIPDstIPProt******TCPTCPsport dport**Actionport6FirewallSwitch MACPortsrc*19.05.2014*Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.TCPTCPsport dport*22Actiondrop37Программно-Конфигурируемые сети[разделение передачи и управления]Управление / ControlПередача / Forwarding• Существует фиксированный набор простыхинструкций обработки пакетов• Концепция совместима с различнымипротоколами• Работает с разноуровневым оборудованием19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.38Программно-Конфигурируемые сети[разделение передачи и управления]Приложение Приложение ПриложениеОперационная системаПередача / Forwarding• Существует фиксированный набор простыхинструкций обработки пакетов• Концепция совместима с различнымипротоколами• Работает с разноуровневым оборудованием19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.39Программно-Конфигурируемые сети[централизация управления]AppAppAppСетевая ОСApp App AppApp App AppОСОСПередачаПередачаApp App AppОС19.05.2014Введение в компьютерные сетиПередачапроф.Смелянский Р.Л.40Программно-Конфигурируемые сети[централизация управления]AppAppAppКонтроллерПротоколOpenFlowУдобный интерфейсдля приложенийКоммутатор19.05.2014СервисыОСКоммутаторВведение в компьютерные сетиКоммутаторпроф.Смелянский Р.Л.41Программно-Конфигурируемые сети[виртуализация сети]AppAppAppAppКонтроллерAppAppКонтроллерСлой виртуализацииКоммутатор19.05.2014КоммутаторВведение в компьютерные сетиКоммутаторпроф.Смелянский Р.Л.42Сегмент ПКСH1P1S1R1OpenFlowR2TCP или SSLКонтроллер19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H243Сегмент ПКСH1S1R1OpenFlowR2TCP или SSLКонтроллер19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H244Сегмент ПКСH1S1PatternActionR1PatternActionOpenFlowR2TCP или SSLКонтроллер19.05.2014PatternActionВведение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.H245ПротоколOpenFlow19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.46Развитие OpenFlow протокола• OpenFlow v1.0 (03/2010): Наиболее широкоиспользуемая версия, MAC, IPv4,единственная openflow таблица.• OpenFlow v1.1 (02/2011): MPLS тэги,множество таблиц, счетчики.• OpenFlow v1.2 (12/2011)• OpenFlow v1.3 (04/2012)• OpenFlow v1.4 (08/2012)19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.47Технология OpenFlow Разделениеуправления ипередачи данных Управлениеданными спомощьюконтроллера19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.48OpenFlow 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.19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.49OpenFlow коммутатор (v1.0)• Таблица потоков – определяет, как коммутатор будетобрабатывать каждый поток• Защищенный канал – соединяет коммутатор с удаленнымконтроллером• OpenFlow protocol – стандарт для взаимодействиякоммутатора с контроллером19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.50Secure Channel• Отправка сообщение в соответствии сOpenFlow протоколом• Позволяет контроллеру конфигурировать,управлять и контролировать состояниекоммутатора• TLS сессия устанавливается по инициативекоммутатора, аутентификацияосуществляется посредством сертификатов19.05.2014Введение в компьютерные сетипроф.Смелянский Р.Л.51OpenFlow 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}
