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关于重叠网络的研究

浏览:2580  来源:通信人在线  日期:2006-10-16
 

现在的互联网的规模已经非常庞大,又分别为不同运营商和机构拥有和管理。要想同步改变体系结构几乎是不可能的,而等待各个子网逐步改变又太慢,所以解决这些问题的方法是在保持现有互联网继续工作的同时实现无缝的演进。近年来,国际上正研究在互联网上发展重叠网,以便进行分布式控制并支持P2P重叠网。与电信业发展的具有集中控制的下一代网NGN的思路不同,这是一种分布式的控制管理,保持了互联网分布自治的特性,我们称之为无所不在的NGI。这方面研究工作最突出有代表性的是:弹性重叠网、TapestryPlanetlab

1、弹性重叠网

弹性重叠网(RON)被作为应用层重叠在现有的互联网选路层上。RON的结点监视互联网路径的机能和质量,并根据这些信息决定是直接传输数据还是通过其他RON的结点。用RON可以减少丢包率,降低时延,提高吞吐量,可以在几秒钟内发现路径损耗和周期性性能下降并且使之恢复正常,而目前使用的广域路由协议BGP等为此要耗费几分钟。

RON的结点被放置在不同的选路域中,它们之间可以协同工作并互相转发数据。因为接入服务器(AS)是独立行政管理、配置和选路的,属于不同的运营商,很少有共享的内部链路,所以AS发生的故障彼此之间是相互独立的。

RON通过主动探测和监视结点之间的链路来发现问题:如果接下来的互联网路径是最好的,就使用这路径,不需要其他结点介入;如果接下来的互联网路径不是最好的,RON就将数据转发到其他结点,用以建立最佳路径。每一个RON的结点通过综合主动(探针)探测和被动观察运行的数据传输,建立包括丢包率、时延和吞吐量等参数在内的路径质量表,与其他结点之间相互交换这些质量信息,并进一步在此基础上通过路由协议建立转发表。

RON的第二个目标是将路径选择与分布应用综合起来,使之具有根据应用特性来选择路径的能力。在多媒体会议业务中,用户可以直接使用RON的数据库来透明地构成包括所有参会成员的重叠网,从而实现低丢包率、低时延抖动和高吞吐量。网络管理员可以利用RON路由器在若干个局域网之间构成重叠网,成为“重叠虚拟专用网(VPN)”。这个概念进一步发展成为“重叠互联网业务提供商(ISP)”,即向传统运营商购买带宽,通过RON连接不同的传统ISP的汇聚接入点(POP),利用RON的选路机制,为用户提供更有弹性和容错能力的互联网业务。

RON的第三个目标是提供框架,以实现管制路径选择的显式路由策略,用来管理网络中路径的选择。RON很容易对数据包进行识别分类,这样就能够实现可接受的使用方式,或能够强制性地控制转发速率。

2.、有组织的P2P重叠网

1Tapestry

Tapestry是一种有组织的P2P重叠网,是可扩展的基础设施。分布式的目标定位和选路(DOLR)机制使其具有高性能,并可扩展与位置无关的选路,利用局部资源将消息送到最靠近的终点。这样可以提高效率、减少消息时延并提高吞吐量。

2PlanetLab

这是一个全球性的民间研究计划,旨在用类似发展Linux开放源代码时的开放合作精神,建立全球分布的研究实验床,连接各处的智能结点,建立Tapestry分布式的目标定位和选路(DOLR)网络。

PlanetLab在全球互联网的主要地区设置了智能结点(初期1 000),连接骨干网,构成了分布的虚拟计算环境。这些智能结点可以实现诸如异常检测、鲁棒选路、储存内容分发(尽量接近数据源)、数据融合、提供分散在多个独立域的高生存性存储等功能。而连接这些智能结点的重叠网是重叠在现有的互联网上的,故便于扩展演化。

Planetlab已经构建了上百种可以在该平台上运行的全新服务,中国的CERNET2已经和Planetlab签约,并在若干大学建立了结点。

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