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Arquitetura de rede de data center – Nuvem-rede integrada Rede de data center – Rede aritmética – Arquitetura SDN

16 de maio de 2023

Algoritmo Rede

Na era 5G e pós-5G, a fim de responder às necessidades de computação dos serviços de forma mais rápida e eficiente, os recursos de poder de computação são gradualmente afundados na borda perto dos usuários, formando uma nova tendência de implantação de poder de computação heterogêneo e distribuído.

com sua tecnologia de reconhecimento de conexão madura e avançada, a infraestrutura de rede unifica recursos de computação distribuídos em vários níveis para nanogerenciamento, agendamento e orquestração dinâmicos. Essa realização do agrupamento de recursos de computação virtual em toda a rede traz vantagens, ao mesmo tempo em que fornece novos recursos de entrega de serviços e modelos de negócios de convergência de rede aritmética para operadoras de rede, melhorando a qualidade do serviço e a utilização de recursos.

A rede computacional, ou seja, a infraestrutura de rede com sensoriamento, escalonamento e orquestração de recursos computacionais, fornece novos serviços de convergência de TIC de rede, computação e armazenamento na camada de rede. Representa uma nova geração de arquitetura de tecnologia e sistema de operação de negócios baseado na rede.

  • Horizontal: computação inteligente em ambas as extremidades, computação sem estado no meio, plug-ins inteligentes executam a adaptação entre aplicativos de computação e computação de serviço de rede/recursos de rede. Os recursos de computação (incluindo armazenamento) são distribuídos na nuvem de borda, nós de borda, como PE, DC GW. Eles detectam os estados de computação, executam o agendamento de computação e a estratégia de roteamento, e os nós intermediários precisam apenas encaminhar de acordo com o caminho agendado.
  • Vertical: O plano de controle inteligente completa a abstração de detecção aritmética, agendamento e orquestração, e o plano de dados realiza as restrições duplas de rede aritmética de política de roteamento e planejamento e execução de arquitetura de protocolo unificado.

Tecnologia de superfície de controle de rede aritmética

No sistema de rede aritmética, a criação da tabela de roteamento aritmético requer detecção dinâmica de aritmética distribuída, armazenamento e outras informações de recursos. A detecção dessas informações e a criação correspondente da tabela de roteamento aritmético são tecnologias-chave no plano de controle da rede aritmética. O plano de controle da rede aritmética pode ser dividido em centralizado, distribuído e híbrido com base nos diferentes mecanismos utilizados para coletar, escalonar e distribuir recursos aritméticos.

Solução de superfície de controle de rede aritmética centralizada

No esquema de plano de controle de rede aritmética centralizada, os recursos aritméticos, de armazenamento e de rede, bem como as informações de nó de extremidade, borda e nuvem são coletados e distribuídos de maneira unificada pelo orquestrador centralizado. O orquestrador centralizado organiza o encaminhamento ideal e os caminhos de roteamento de acordo com os requisitos do aplicativo, levando em consideração o estado dos recursos aritméticos e de rede em toda a rede e os envia para os nós de roteamento e encaminhamento da rede aritmética.

Os recursos aritméticos são distribuídos e implantados na infraestrutura de rede, como nós de computação de borda e data centers em nuvem. Os nós de recursos aritméticos interagem com o orquestrador centralizado (ou controlador) verticalmente na direção norte-sul por meio da interface norte.

Os aplicativos são acessados ​​a partir de nós de borda, e o agendador (ou controlador) centralizado precisa orquestrar as políticas de roteamento com base no conhecimento do aplicativo e em seu poder de computação e requisitos de rede. Para aplicações típicas, eles podem ser pré-programados e pré-configurados pelo orquestrador centralizado e pré-entregues aos nós da rede aritmética. Os nós de entrada mapeiam os aplicativos para os caminhos pré-configurados e roteiam e encaminham o tráfego do aplicativo de acordo. Para aplicações atípicas, o nó de entrada da rede aritmética (ou gateway aritmético) precisa notificar o escalonador centralizado através da interface de sinalização, e este último organizará e distribuirá as políticas correspondentes.

Diagrama de exibição da solução de superfície de controle de rede aritmética

Solução de superfície de controle de rede aritmética distribuída

No esquema de plano de controle de rede aritmética distribuída, os nós de recursos, como registros aritméticos e de armazenamento (incluindo atualização e exclusão) de suas informações de status de recursos aritméticos com os nós de rede aritmética próximos. O encaminhamento de rede aritmética e nós de borda de roteamento gerenciam localmente as informações de recursos de nós aritméticos, e a notificação de toda a rede local de informações de recursos aritméticos é realizada por meio de protocolos de roteamento distribuído (IGP e BGP).

A notificação de inundação de informações de recursos aritméticos por protocolos de roteamento construirá um banco de dados em toda a rede de estados de recursos aritméticos dentro de um domínio de rede (por exemplo, IGP) ou entre domínios (por exemplo, BGP). Esse banco de dados serve como referência para encaminhamento de rede aritmética e dispositivos de roteamento para tomar decisões de roteamento e encaminhamento com base em dimensões de recursos aritméticos.

Esquema de superfície de controle de rede de computação distribuída

Soluções de Arquitetura Híbrida

O esquema de superfície de controle de rede aritmética centralizada tem a vantagem de visão global de recursos e tem um impacto mínimo em dispositivos e protocolos atuais, mas devido ao grande número de nós de computação e nós de rede que requerem interação frequente com o controlador ou orquestrador, a velocidade de convergência é lento e ineficiente e não pode se adaptar bem a aplicativos aritméticos sensíveis à latência.

A arquitetura de rede aritmética distribuída pode resolver melhor as desvantagens da arquitetura centralizada, mas envolve um ajuste significativo do equipamento de rede existente e dos protocolos existentes, o que é caro e tem um ciclo de implementação mais longo. Portanto, uma arquitetura híbrida que combina mecanismos de interação centralizados e distribuídos pode equilibrar melhor os requisitos de custo de implantação e velocidade de convergência em muitos cenários de aplicativos.

Esquema de superfície de controle de rede de computação distribuída

Superfície de encaminhamento de rede aritmética e tecnologia de política de roteamento

Em termos de mecanismo de roteamento, a rede aritmética é baseada no mecanismo de roteamento de rede atual com restrições adicionais de recursos de TI, como capacidade computacional e armazenamento. Portanto, a política de roteamento da rede aritmética deve ser orquestrada com base nas restrições de rede e aritmética (incluindo armazenamento), e o encapsulamento e desencapsulamento da superfície de dados e o encaminhamento do tráfego são executados de acordo. No cenário de encaminhamento de aplicativos de rede aritmética, recursos como capacidade aritmética e armazenamento geralmente são ancorados por funções aritméticas ou algoritmos que podem fornecer serviço imediato. Em outras palavras, os nós de encaminhamento reais para aplicação aritmética são as funções ou serviços aritméticos fundamentais.

Diagrama esquemático do esquema de superfície de encaminhamento de rede Computility baseado em SRv6 e SFC estendido