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

Transcript

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

2 Φραγμοί στην εξέλιξη δικτυακών υπηρεσιών Είναι δύσκολη η δημιουργία τους είναι δύσκολο να γραφτούν προγράμματα στις κατάλληλες γλώσσες 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 μεταξύ υπηρεσιών Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 2

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

4 Μοντέλο Πληροφορίας Παραγωγός προγράμματα, πολιτική & περιεχόμενο πολιτική, προγράμματα, αιτήσεις & γεγονότα Καταναλωτής αιτήσεις, πολιτική, & γεγονότα Προγράμματα, πολιτική & περιεχόμενο Δίκτυο πολιτική Ιδιοκτήτης γεγονότα πολιτική & προγράμματα γεγονότα & πολιτική Διαχειριστής Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 4

5 Έξυπνα δίκτυα (Intelligent Networks)

6 Έξυπνα Δίκτυα 1984 Bellcore Λόγοι που οδήγησαν σε αυτά: Νομοθεσία Τεχνολογία Απαιτήσεις των Service Providers Απαιτήσεις Πελατών Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 6

7 Ορισμός (ITU) Το E.Δ. είναι ένα δίκτυο τηλεπικοινωνιών µε δυνατότητες που δεν εξαρτώνται από υπηρεσίες και το οποίο επιτρέπει στον Παροχέα Υπηρεσιών (Service Provider) του δικτύου ή στους Οργανισµούς Τηλεπικοινωνιών (Network Operators) να ορίσουν ανεξάρτητα και να προσφέρουν ανταγωνιστικά, προηγµένες υπηρεσίες Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 7

8 Ορισμός (απλά) Μια υπηρεσία που υπάρχει σε έναν κόμβο ενός τέτοιου δικτύου μπορεί να χρησιμοποιηθεί από όλους τους συνδρομητές κι όχι μόνο από τους τοπικούς Απαραίτητη προϋπόθεση η σηματοδοσία SS Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 8

9 Σηματοδοσία T/K T/K SLS Subscriber Loop Signaling TS Trunk Signaling CAS Channel Associated Signaling CCS Common Channel Signaling (CCITT - SS7) Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 9

10 Πλεονεκτήματα SS7 (CCS7) Ταχύτητα Μεγάλη χωρητικότητα πληροφορίας Οικονομία Αξιοπιστία Διαχωρισμός χρηστών Ευελιξία Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 10

11 Αρχιτεκτονική Έξυπνου Δικτύου Αποτελείται από έναν ή δύο έξυπνους κόμβους SCP (Service Control Points) και από κάποια υφιστάμενα τηλεφωνικά κέντρα που αναφέρονται σαν SSP (Service Switching Points) και που όλα επικοινωνούν μεταξύ τους με πρωτόκολλο SS7 και πρωτόκολλο TCAP (Transaction Capabilities Application Part) Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 11

12 Αρχιτεκτονική Έξυπνου Δικτύου SSP SCP SSP Management DB Service Data Point SSP SSP SCP Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 12

13 Επικοινωνία μεταξύ κόμβων Σηματοδοσία SS7 MTP - Message Transfer Part TCAP Είναι ένα γενικό πρωτόκολλο που βοηθά την εισαγωγή νέων υπηρεσιών χωρίς να υπάρχει κάθε φορά η ανάγκη για νέο πρωτόκολλο. SCCP - Signaling Connection Control Part 7 INAP TCAP 1-3 OSI SCCP MTP SS Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 13

14 Χρήστες διαφόρων κατηγοριών Οι χρήστες υποδιαιρούνται με τα User Parts (UPs) Περιλαμβάνουν λειτουργίες επεξεργασίας της πληροφορίας πριν και μετά τη μετάδοση από το δίκτυο σηματοδοσίας. Κάθε υπηρεσία ανήκει και εξυπηρετείται από τα Message Transfer Parts - (MTP) TUP TUP DUP MTP MTP DUP ISUP ISUP TUP = Telephony User Part DUP = Data User Part ISUP = ISDN User Part Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 14

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) Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 15

16 Οι ρόλοι Ο Network Operator ο διαχειριστής του τηλεφωνικού δικτύου 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 Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 16

17 Οι υπηρεσίες Ι.Ν. ΥΠΗΡΕΣΙΑ FREEPHONE UNIVERSAL ACCESS No VIRTUAL PRIVATE NETWORK UNIVERSAL PERSONAL TELECOMMUNICATIONS VIRTUAL CALLING CARD PREMIUM RATE TELEVOTING ΣΥΝ/ΦΙΑ FPH UAN VPN UPN VCC PRM VOT ΑΡΙΘΜ. ΚΛΗΣΗΣ 0800 XXXXX 0801 XXXXX 0802 XXXXX 0803 XXXXX 0804 XXXXX 0900 XXXXX 0901 XXXXX Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 17

18 ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ (1) FREEPHONE (0800) Δίνει τη δυνατότητα στον συνδρομητή της να καλείται με έναν αριθμό και να μην χρεώνεται ο καλών αλλά ο καλούμενος UNIVERSAL ACCESS NUMBER (0801) Δίνει τη δυνατότητα σε υπηρεσία που έχει δραστηριότητες σε πολλά σημεία της χώρας ή παγκοσμίως να καλείται με ένα και μόνο ενιαίο αριθμό. VIRTUAL PRIVATE NETWORK Επιτρέπει στο συνδρομητή της να δημιουργήσει το δικό του ιδιωτικό δίκτυο χρησιμοποιώντας συνδρομητικές παροχές ενός Δημοσίου Δικτύου. UNIVERSAL PERSONAL TELECOMMUNICATION Παρέχει προσωπική κινητικότητα στον χρήστη, επιτρέποντάς του να δέχεται ή να πραγματοποιεί κλήσεις από οποιοδήποτε σημείο του δικτύου με τον ίδιο αριθμό. (follow me) Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 18

19 UNIVERSAL PERSONAL TELECOMMUNICATION Call Follow-Me Active Standard Destination Follow-Me Destination Alternate Dest. Not Defined Alternate Dest. Busy Or does not answer Follow-me busy or does not answer Alternate Destination Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 19

20 ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ (2) VIRTUAL CALLING CARD Επιτρέπει στους χρήστες να κάνουν κλήσεις από οποιοδήποτε σημείο του δικτύου 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 μέσα από 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, μεγάλου πλήθους κλήσεων και σε μικρό χρονικό διάστημα. PREPAID CARD Προπληρωμένες κάρτες με online χρέωση Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 20

21 Εικονικά Ιδιωτικά Δίκτυα

22 Τι είναι ένα VPN; Ένα εικονικό ιδιωτικό δίκτυο είναι ένα δίκτυο που χρησιμοποιεί το Internet ή άλλη δικτυακή υπηρεσία, ως δίκτυο κορμού σε ευρεία περιοχή (WAN) Σε αυτό οι τηλεφωνικές συνδέσεις, οι μισθωμένες γραμμές και οι ευθείες FR, αντικαθιστούνται από μία ή περισσότερες συνδέσεις σε έναν τοπικό Internet Service Provider. Το VPN επιτρέπει τη ασφαλή επέκταση του ιδιωτικού δικτύου (Intranet) μέσα από το Internet, εξυπηρετώντας ασφαλές ηλεκτρονικό εμπόριο και επικοινωνία με συνεργάτες, προμηθευτές και πελάτες Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 22

23 Τα είδη VPN Intranet VPN. Επιτρέπουν τη διασύνδεση ιδιωτικών δικτύων. Αναφέρονται σαν site-to-site ή LAN-to- LAN VPNs. Remote Access VPN. Αναφέρονται σαν dial VPNs. Επιτρέπουν σε χρήστες με τηλεφωνικές προσβάσεις στο Internet, να συνδέονται με ασφαλή τρόπο σε έναν κεντρικό δικτυακό τόπο. Extranet VPN. Είναι μια επέκταση των Intranet VPN, που με χρήση Firewalls επιτρέπουν την ασφαλή σύνδεση με το ιδιωτικό δίκτυο ενός οργανισμού των πελατών, προμηθευτών και συνεργατών του Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 23

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

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 εξοπλισμού μπορεί να γίνεται από τον παροχέα της υπηρεσίας Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 25

26 Τα κατά Ενδέχεται να μην υπάρχει λόγος για το πέρασμα σε VPN. Εκεί για παράδειγμα που το κόστος πρόσβασης είναι αστικό ή δωρεάν ή όπου δεν υπάρχουν τοπικοί ISPs. QoS: Οι μισθωμένες γραμμές και το FR παρέχουν εγγυημένη ποιότητα υπηρεσίας. Την ίδια ή συγκρίσιμη ποιότητα μπορεί να δώσει μόνο ένας παροχέας με μεγάλο εύρος ζώνης, με ειδικές υπηρεσίες (DS) και μόνο υπό την προϋπόθεση ειδικών συμφωνιών (SLA). Security, Security, Security Ασυμβατότητα μεταξύ ISPs Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 26

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

28 Authentication QoS Traffic shaping Based on usage Bandwidth on Demand IP over X Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 28

29 Connect from a distant site Work Globally, Dial Locally Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 29

30 Φθηνότερες γραμμές Φθηνότερο BW Φθηνότερες εφεδρικές γραμμές Δυνατότητα κλιμακοποίησης Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 30

31 Ποιότητα Υπηρεσίας ATM & Frame Relay. Δυνατότητα περιγραφής συγκεκριμένων υπηρεσιών σε εύρος ζώνης CBR, ABP, CIR. IEEE 802.1p & 802.1q. Δυνατότητα προτεραιοτήτων σε Ethernet και Token Ring δίκτυα. Differentiated Services (DiffServ). Ένα πρότυπο του IETF. Εκμεταλλεύεται το πεδίο IP TOS των IP πακέτων για ορίσει επίπεδα υπηρεσιών. Multiprotocol Label Switching (MPLS). Μία μέθοδος για την ενθυλάκωση (encapsulation) της IP κίνησης με την οποία βελτιώνεται η απόδοση και ο έλεγχος στα δίκτυα δρομολόγησης. Resource Reservation Protocol (RSVP). Ένα πρότυπο του IETF, που περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο οι συσκευές του δικτύου εξοικονομούν εύρος ζώνης Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 31

32 Σημεία προσοχής Σαφής ορισμός QoS και SLA. Εκτίμηση τηλεπικοινωνιακών τελών Εκτίμηση κόστους εξοπλισμού Δυνατότητα outsourcing Επιθυμητά επίπεδα ασφάλειας Είδος VPN (intranet, extranet, dial) Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 32

33 Χρήσεις και στάδια εξέλιξης VPNs 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 their customers, corporate backbone links could be outsourced to managed routed networks. built-in failure recovery, lower cost per month. Full electronic commerce, that is, doing business over public networks Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 33

34 Οι υπηρεσίες σήμερα Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 34

35 Η σύγκλιση των υπηρεσιών Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 35

36 Ενεργά δίκτυα και υπηρεσίες

37 Ενεργό δίκτυο Οι δρομολογητές (ή και τα switches) ενεργούν επί των δεδομένων, που διέρχονται από μέσα τους, εκτελώντας κάποιους υπολογισμούς. Οι χρήστες μπορούν να «προγραμματίσουν» το δίκτυο, παρέχοντας τα δικά τους προγράμματα για να μπορεί αυτό να κάνει τους υπολογισμούς Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 37

38 Δομή ενεργών δικτύων Ένα ενεργό δίκτυο αποτελείται από ένα σύνολο κόμβων (δεν χρειάζεται να είναι όλοι ενεργοί), που συνδέονται μεταξύ τους με διάφορες δικτυακές τεχνολογίες. Σε κάθε κόμβο «τρέχει» ένα λειτουργικό σύστημα κόμβων (Node Operating System - NodeOS) καθώς και ένα ή περισσότερα Περιβάλλοντα Εκτέλεσης (Execution Environments - EE) Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 38

39 Δομή ενεργών δικτύων (2) Το λειτουργικό σύστημα (NodeOS) είναι υπεύθυνο για την κατανομή και προγραμματισμό των πόρων του κόμβου (εύρος ζώνης ζεύξεων, CPU, αποθηκευτικοί χώροι). Κάθε Περιβάλλον Εκτέλεσης (ΠE) υλοποιεί μια εικονική μηχανή (virtual machine) που μεταφράζει τα ενεργά πακέτα (active packets) που φτάνουν στον κόμβο. Διαφορετικά Π.Ε. υλοποιούν διαφορετικές εικονικές μηχανές που μπορεί να εκτελούν από σύνθετες εργασίες μέχρι απλή προώθηση των πακέτων. Οι χρήστες απολαμβάνουν τις υπηρεσίες του ενεργού δικτύου μέσω των Ενεργών Εφαρμογών (Active Applications - AA). Αυτές προγραμματίζουν την εικονική μηχανή που παρέχεται από κάποιο Π.Ε. έτσι ώστε να υλοποιείται μια από άκρο σε άκρο υπηρεσία στο δίκτυο Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 39

40 Υποθέσεις λειτουργίας Μονάδα πολυπλεξίας θεωρείται το πακέτο. Κύρια λειτουργία των ενεργών δικτύων είναι οι επικοινωνίες κι όχι οι υπολογισμοί. Οι τεχνολογίες διασύνδεσης των κόμβων δεν μας ενδιαφέρουν εφόσον είναι πιθανό να αλλάζουν συνεχώς. Κάθε κόμβος έχει τον διαχειριστή του. Δεν υπάρχει ένας μοναδικός διαχειριστής για όλους τους κόμβους. Οι σχέσεις εμπιστοσύνης (trust relationships) μεταξύ των κόμβων μπορούν να αλλάζουν. Αλλά πρέπει κάθε φορά να είναι σαφείς Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 40

41 Συστατικά ενεργών δικτύων Active Applications Execution Environment ΕΕ 1 ΕΕ 2 IPv6 Mgmt EE Node OS Security enforcement engine Policy DB channels store Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 41

42 Πλεονεκτήματα ενεργών δικτύων Η ανταλλαγή κώδικα στο δίκτυο βοηθά τον εμπλουτισμό των αλληλεπιδράσεων και στη χρήση ευέλικτα προσαρμοζόμενων πρωτοκόλλων. Λειτουργίες που εξαρτώνται από την εφαρμογή μπορούν να εκτελούνται σε στρατηγικά σημεία του δικτύου (π.χ. κρυπτογράφηση πακέτων πριν την έξοδο από το ιδιωτικό δίκτυο) Η άμεση χρήση των υποδομών από τους χρήστες επιτρέπει την άμεση ανάπτυξη και διάθεση υπηρεσιών που αλλιώς ενδέχεται να καθυστερήσει λόγω των διαδικασιών τυποποίησης Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 42

43 Μειονεκτήματα ενεργών δικτύων Επιδόσεις δρομολογητών Η εκτέλεση προγραμμάτων στους κόμβους καταναλώνει επεξεργαστική ισχύ Δεν μπορεί να γενικευτεί πιθανή επίλυση κάποιου προβλήματος λόγω του ιδιοκτησιακού καθεστώτος Ταχύτητα δικτύου Ασφάλεια εφαρμογών και δεδομένων Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 43

44 Αρχιτεκτονικές προσεγγίσεις (1) Ο προγραμματιζόμενος διακόπτης (programmable switch). Διαχωρίζεται η εισαγωγή προγραμμάτων από την επεξεργασία μηνυμάτων. Διατηρεί τη σημερινή μορφοποίηση των πακέτων. Πρώτα αποστέλλεται στους routers το πρόγραμμα που θα εκτελείται σε αυτόν. Μετά εκπέμπονται τα πραγματικά δεδομένα. Μόλις φτάσουν στο δρομολογητή ελέγχονται και γίνονται οι ενέργειες Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 44

45 Αρχιτεκτονικές προσεγγίσεις (2) Κάψουλες (capsules). Τα πακέτα γίνονται προγράμματα (!) που εκτελούνται στους κόμβους του δικτύου. Μέθοδος ενθυλάκωσης (encapsulation) Μετά την αναγνώριση του προγράμματος της καψούλας γίνεται μεταφορά σε έναν μεταβατικό χώρο εκτέλεσης (ΕΕ) Τα προγράμματα που μεταφέρονται είτε ενεργούν επί των δεδομένων της καψούλας, είτε επί των συσκευών του δικτύου Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 45

46 From Internet to ActiveNet Application Active Node Capsule Soft State Code Loader Capsule Processor Program + Data Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 46 MIT Laboratory for Computer Science: J. V. Guttag, S. J. Garland, L. Shrira, M. F. Kaashoek

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

48 Εφαρμογές Web cache servers Web proxies (προσωρινή αποθήκευση ιστοσελίδων, διάφανη στο χρήστη) Firewalls (φίλτρα, ενημέρωση για νέα πρωτόκολλα) Video Gateways (H.320/H.323, προσαρμογή σε διαφορετικό εύρος ζώνης) Mobile LAN (nomadic routers, αναγνώριση της περιοχής από την οποία συνδέεται ο χρήστης και ενεργοποίηση ανάλογων μηχανισμών ασφαλείας). Routers (δρομολόγηση, εναλλακτικοί οδοί ανάλογα με την κίνηση) Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 48

49 Ένα ενεργό δίκτυο Active Node Active Gateway Private Domain Public Networks Καταναλωτής Παραγωγός Public Domain Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 49

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 σε πραγματικό χρόνο. Το φιλτράρισμα των εντολών των πελατών να γίνεται σε απομακρυσμένους κόμβους. Οι μικρότερες τιμές προσφοράς απορρίπτονται Οι μεγαλύτερες προωθούνται στον πραγματικό εξυπηρετητή Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 50

51 Δυναμικές Web σελίδες DPS HTTP cache Cache Proxyles XML Parser Remote web server Ad rotaror Proxyles cache Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 51

52 Adaptive Web Caching MARS landing Demand- driven cache WEB server Deep-blue chess Microsoft IE5.0 Client (fetching Mars & Deepblue data) Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 52

53 Scalable Personal Teleconferencing Task under Teranode Network Technology (TNT) USC/Inform ation Sciences Institute:PI/ Co-PInam e here Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 53

54 SpectrumWare A Software Approach to Wireless Signal Processing AMPS CDMA NETWORK AMPS CDMA GSM GSM Base-Station Software Devices and Systems Group, MIT Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 54

55 ReSerVation Protocol (RSVP) Task under Teranode Network Technology (TNT) USC/Inform ation Sciences Institute:Herb Schorr / Bob Braden Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 55

56 Security Architecture for Global Host Mobility Foreign Domain 2 Home Domain MH FA DA DA FA HA MH MH HA FA MH Foreign Domain 1 DA DA = Domain Administration CH BBN Systems & Technologies Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 56

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

58 Smart Packets compiler assembler Injector smart pkt execution environment smart pkt auth. display data Router 1 data execution environment Router 2 Source Node smart pkt data execution environment Destination Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 58

59 Εναλλακτικό μονοπάτι δρομολόγησης DPS Application/Proxylet XML Parser Alternate Path Router Policy Data IPSEC TCP/IP Path Data Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 59

60 Τα επόμενα βήματα στην ανάπτυξη ενεργών δικτύων Δημιουργία χαρακτηριστικών υποστήριξης. Επέκταση των χαρακτηριστικών της πλατφόρμας ώστε να υποστηρίζει κινητικότητα. Δημιουργία μιας υπηρεσίας διαχείρισης με σαφείς πολιτικές. Διερεύνηση της καταλληλότητας της πλατφόρμας για την υποστήριξη μεγάλου εύρους δικτυακών υπηρεσιών. Smart caching & messaging User defined VPN Local security proxy (firewall) Transcoding & filtering Personal profilers & agents Reliable multicast User controlled monitoring User defined protocols User defined policing/shaping Premium rate service charging Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 60

61 IEEE P1520 Reference Model Οντότητες V-interface U-interface L-interface CCM-interface Εφαρμογές τελικού χρήστη Αλγόριθμοι για υπηρεσίες προστιθέμενης αξίας που δημιουργούνται από τον διαχειριστή του συστήματος, το χρήστη ή τρίτα μέρη. Αλγόριθμοι για δρομολόγηση, διαχείριση συνδέσεων, έλεγχο πρόσβασης Συσκευές εικονικού δικτύου (απεικόνιση λογισμικού) Φυσικά στοιχεία (h/w, ονοματολογία, διευθύνσεις) Επίπεδα (Layers) Value-added Services Network Generic Services Virtual Network Devices Physical Elements Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 61

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

63 Εξαιρετικά χαρακτηριστικά Σύνθετα προγράμματα ή πολιτικές που εφαρμόζονται από έναν χρήστη δεν παρεμβάλουν εκείνα που παρέχονται από άλλους. Διαχείριση μιας δυναμικής πλατφόρμας με ευέλικτους ρόλους διαχειριστή για τους χρήστες (use policies) Βελτιστοποίηση της επίδοσης για εξειδικευμένες λειτουργίες προώθησης πακέτων (configurable hardware) Δυναμική ανακάλυψη αποθεμάτων Βέλτιστη διαχείριση και εκτίμηση αποθεμάτων Κατανόηση της πολυπλοκότητας της κίνησης δεδομένων και της επίπτωσης των ενεργών δικτύων Πρόσθεση ενεργών επιθεμάτων (overlays) στα υπάρχοντα δίκτυα Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 63

64 Συμπεράσματα Τα ενεργά δίκτυα είναι μια υποσχόμενη περιοχή έρευνας Απλές ενεργές υπηρεσίες μπορούν να υλοποιηθούν με υπαρκτά πρότυπα Οι XML, HTTP, JAVA αποτελούν τη βάση για εύκολα υλοποιήσιμες και παρεχόμενες υπηρεσίες Απαραίτητο για εφαρμογές και υπηρεσίες με επιδόσεις είναι το προγραμματιζόμενο υλικό (h/w) Σε συστήματα μεγάλης κλίμακας πρέπει να αναπτυχθούν ευέλικτα σχήματα διαχείρισης βασισμένα σε πολιτικές Σύνθετες υπηρεσίες απαιτούν επιπρόσθετους μηχανισμούς για την ελάττωση παρεμβολών Έξυπνα, ιδιωτικά και ενεργά δίκτυα - Κ. Σ. Χειλάς 64