Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnogiyalari universiteti urganch filiali

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOGIYALARI UNIVERSITETI URGANCH FILIALI

Telekommunikatsiya texnologiyalari fakulteti

971-18 guruh talabasi Matmuratova Muqaddasning
Virtual tarmoq texnologiyalari fanidan

1-MUSTAQIL ISHI

Bajardi : M.Matmuratova

Qabul qildi: Madraximov Z
2023-yil

Mavzu:FlowVisor texnalogiyasi ,Nicira, Network

Reja:

1. KIRISH

2.TARMOQNI VIRTUALLASHTIRISH
3.OpenFlowBandwidth, CPUTopology, FlowSpace,
4. IZOLASHTIRISH MEXANIZMASI
Xulosa:



1. KIRISH Ushbu maqola tarmoqni qanday virtuallashtirishni o'rganadi va biz o'z ishlab chiqarish tarmog'imizni kesish uchun o'rnatgan FlowVisor deb nomlangan prototipini yaratgan ma'lum tizimni tasvirlaydi. Kompyuter virtualizatsiyasiga o'xshab [22, 1, 21, 17], tarmoq virtualizatsiyasi resurslarni taqsimlashni yaxshilashni va'da qiladi, operatorlarga o'zgarishlardan oldin o'z tarmog'ini tekshirishga imkon beradi va raqobatdosh mijozlarga bir xil uskunani boshqariladigan qurilmalarda almashish imkonini beradi. va izolyatsiya qilingan moda. Tanqidiy jihatdan, virtual tarmoqlar xavfsiz va real muhitni taʼminlashga ham vaʼda beradi1GENI [4] adabiyotidan olingan holda biz virtual tarmoq misolini boʻlak deb ataymiz va ikkita alohida virtual tarmoqni bir xil jismoniy apparat qismlari deb ataymiz.eksperimental “toza slaydni” oʻrnatish va baholash uchun. Ishlab chiqarish tarmoqlaridagi pro-tokollar. Virtual tarmoqni yaxshiroq tushunish uchun biz birinchi navbatda kompyuter virtualizatsiyasiga diqqat bilan qaraymiz. Kompyuter virtualizatsiyasining muvaffaqiyati asosiy uskunaning toza mavhumligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Ya'ni, kompyuterni virtualizatsiya qilish qatlami mehmonlarning operatsion tizimlari o'rtasida resurslarni kesish va almashish imkonini beruvchi apparat abstraktsiyasiga ega. Buning ta'siri shundaki, har bir OT o'zining shaxsiy uskunasiga ega deb hisoblaydi. Yaxshi aniqlangan apparat abstraktsiyasi virtualizatsiya sathidan yuqorida ham, pastda ham tez innovatsiyalarni amalga oshirish imkonini beradi. Yuqorida, izchil apparat abstraksiyasi asosida qurish qobiliyati operatsion tizimlarning rivojlanishiga imkon berdi (masalan, UNIX, MacOS, Linuxning bir nechta ta'mi va Windows) va hatto butunlay yangi yondashuvlarni rag'batlantirdi [24, 28]. Quyida turli xil apparat vositalaridan foydalanish mumkin (masalan, Intel, AMD, PPC, Arm, hatto Nvidia GPU), agar u apparat abstraksion qatlamiga ko'rsatilishi mumkin. Bu turli xil qurilmalarga yuqori unumdorlik, past quvvat, grafik va hokazolar uchun optimallashtirilgan turli xil koʻrsatmalar toʻplamiga ega boʻlish imkonini beradi. Virtualizatsiya qatlamidan yuqorida va pastda tanlovga ruxsat berish variantlarning koʻpayishini va yanada raqobatbardosh, innovatsion va samarali bozorni anglatadi. Bizning maqsadimiz maqsadga erishishdir. tarmoqda bir xil imtiyozlar. Shunday qilib, analogiya bo'yicha, tarmoqning o'zi apparat abstraktsiya qatlamiga ega bo'lishi kerak. Ushbu qatlamni kesish oson bo'lishi kerak, shunda bir nechta vahshiy turli tarmoqlar bir vaqtning o'zida bir-biriga aralashmasdan, turli xil qurilmalarda, shu jumladan kalitlar, marshrutizatorlar, kirish nuqtalari va hokazolarda ishlashi mumkin. Qatlamda biz yangi protokollar va manzillash formatlari bir xil jismoniy tarmoqning alohida ajratilgan qismida mustaqil ishlashini, ularda ishlaydigan ilovalar uchun optimallashtirilgan yoki ularga egalik qiluvchi operator uchun moslashtirilgan tarmoqlarni ishga tushirishini istaymiz. Virtualizatsiya qatlami ostida turli xil tezlik, media (simli va simsiz), quvvat yoki fanga qo'yiladigan talablarga ega bo'lgan turli muhitlar uchun yangi apparat ishlab chiqilishi mumkin. Hozirda tarmoqlarimizda o'rnatilgan uskunalar20:30virtualizatsiya uchun mo'ljallanmagan va umumiy apparat abstraktsiya qatlamiga ega emas. Alohida texnologiyalar ma'lum apparat resurslarini (masalan, MPLS yo'naltirish jadvallarini virtualizatsiya qiladi) va qatlamlarni (masalan, WDM fizik qatlamni ajratadi, VLANlar havola qatlamini ajratadi), hozirda virtualizatsiya qiladigan yagona texnologiya yoki toza abstraktsiya mavjud emas. Bundan tashqari, bizning tarmoqlarimizda allaqachon o'rnatilgan uskunalarni qanday qilib virtualizatsiya qilish yoki buning iloji bormi - noma'lum. Tovar kalitlari va marshrutizatorlar odatda xususiy arxitekturaga ega - uskuna ishlab chiqaruvchilari o'zlarining to'liq dizaynini nashr etmaydilar - uskunaning dasturiy ta'minotini o'zgartirish va boshqarish uchun cheklangan mexanizmlarga ega, masalan, operatorlar buyruq qatori interfeysi orqali faqat cheklangan konfiguratsiya parametrlarini o'zgartirishi mumkin. Ushbu maqolada tasvirlangan maxsus tizim. qog'oz OpenFlow [13] ni asosiy apparat vositalarining abstraktsiyasi sifatida quradi. Keyinchalik tasvirlab berganimizdek, OpenFlow apparat abstraktsiya qatlami uchun bizga kerak bo'lgan ko'p narsalarni taklif qiladi. Prinsip sifatida, boshqa abstraksiya qatlamlaridan foydalanish mumkin, garchi biz bugungi kunda bizning ehtiyojlarimizga javob beradigan mavjudlaridan xabardor bo'lmasak-da. Ushbu maqolada biz FlowVisor-ni tasvirlaymiz: biz o'z tarmog'imizda qurgan va o'rnatgan tarmoq virtualizatsiya qatlami. Gipervisor kompyuterda dasturiy ta'minot va apparat o'rtasida joylashganidek, FlowVisor tarmoq qurilmasidagi boshqarish va yo'naltirish yo'llari o'rtasida mantiqiy o'tirish uchun OpenFlowas apparat abstraktsiya qatlamidan foydalanadi. Virtual tarmoqlarni ishga tushirish bo'yicha amaliy tajriba olish uchun biz FlowVisor-ni o'z ishlab chiqarish tarmog'imizga joylashtirdik va undan kampus simli va simsiz tarmog'imizning eksperimental va ishlab chiqarish virtual qismlarini yaratish uchun foydalandik. Olingan virtual tarmoq mavjud yoki yangi arzon uskunada ishlaydi, chiziqli tezlikda ishlaydi va hozirgi eski tarmog'imiz bilan orqaga qarab mos keladi. Biz undan kundalik tarmoq sifatida foydalanishda biroz tajribaga ega bo'ldik va xuddi shu yondashuv ma'lumotlar markazlari, korxonalar, uylar, WANlar va boshqalardagi tarmoqlarni virtualizatsiya qilishda qo'llanilishi mumkinligiga ishonamiz. Bizning maqsadimiz tizimimizni mukammal deb da'vo qilish emas. qarang, bir nechta ochiq savollar mavjud. Aksincha, nima oson va nima qiyin ekanligini tushunishga harakat qiling va kelajakda tarmoqni virtualizatsiya qilishni osonlashtirish uchun apparat abstraksiyasi evolyutsiyasini yo'naltiring. Qolgan maqola uchun bizning yo'l xaritamiz quyidagicha. §2da tarmoqni virtualizatsiya qilish ko'rinishi. 3-§da biz FlowVisor dizayni va arxitekturasini va virtual misollar orasida kuchli izolyatsiyani (§4) qanday amalga oshirishimizni tasvirlaymiz. Biz FlowVisorning izolyatsiyalash imkoniyatlarini tasdiqlaymiz (§5) va uning ortiqcha miqdorini aniqlaymiz. 6-bandda biz FlowVisor-ning ishlab chiqarish tarmog'ida joylashishini va undan foydalanish tajribamizni bir xil jismoniy tarmoqdagi turli virtual tarmoqlarda tarmoq tajribalarini tasvirlab beramiz. Biz ba'zi xulosalar bilan yakunlaymiz

2. TARMOQNI VIRTUALLASHTIRISH Tarmoqni virtualizatsiya qilish uchun biz qanday resurslarni kesishga harakat qilayotganimizni bilishimiz kerak. Biz beshta asosiy kesish o'lchovlari borligini ta'kidlaymiz: tarmoqli kengligi. Bog'lanishda har bir bo'lakka tarmoqli kengligining o'ziga xos qismini berish mumkin bo'lishi kerak. Bu havolaning tarmoqli kengligini ajratish uchun asosiy primitiv talab qiladi. Buni amalga oshirishning taniqli usullari mavjud va uskunaviy abstraktsiya qanday amalga oshirilishini tanlashni ta'minlaydi (masalan, optik tarmoqdagi WDM, paketli kommutatsiyalangan tarmoqdagi taqlid qilingan sxemalar). Yo'naltirish yo'lidagi barcha yo'naltirish tezligini cheklaydigan elementlar kerak. tilimga ham. Masalan, agar yo'naltirish dasturiy ta'minotda amalga oshirilsa, protsessor ham virtualizatsiya qilinishi kerak. Topologiya. Har bir bo'lim tarmoq tugunlari (masalan, kalitlar va marshrutizatorlar) va ular orasidagi bog'lanishning o'ziga xos ko'rinishiga ega bo'lishi kerak. Shu tarzda, bo'limlar virtual tarmoq hodisalarini boshdan kechirishi mumkin, masalan, havolaning uzilishi va yo'naltirish tsikllari. Traffic. Ma'lum bir trafik to'plamini bir (yoki bir nechta) virtual tarmoqlarga bog'lash mumkin bo'lishi kerak, shunda trafikning bir to'plami boshqasidan aniq ajratilishi mumkin. Bu erda transport keng ma'noda aniqlanadi. U paketlarni manzillar to'plamiga/to'plamiga yuborishi mumkin; Bu foydalanuvchilar guruhiga tegishli bo'lgan trafikka to'sqinlik qilishi mumkin. Bu juda o'ziga xos bo'lishi mumkin, masalan, barcha http trafiklari yoki chekilgan manzillari juftligi bo'lgan barcha trafik; yoki juda umumiy, masalan, maxsus foydalanuvchi tajribasi. Umuman olganda, biz apparat abstraktsiyasi bugungi kunda qo'llaniladigan maxsus qatlam tuzilmalari bilan ishlashi kerak, lekin hech qanday tarzda cheklanmasligi kerak deb hisoblaymiz. Bu har qanday qatlamda yangi protokollar va manzil formatlari aniqlangan bo'lsa ham, yo'naltirish tekisligini kesish uchun yo'l berishi kerak. Bu sarlavha bo'shlig'ini (yoki biz uni keyinroq "oqim" deb ataymiz) aniqlash va kesishning juda moslashuvchan usulini taklif qiladi. Qurilma CPU. Kommutatorlar va marshrutizatorlar kesilishi kerak bo'lgan hisoblash manbalariga ega. Protsessorlarni to'g'ri taqsimlamasdan, kalitlar sekin yo'l paketlarini (masalan, IP-opsiyalari bo'lgan paketlar, IGMP qo'shilish/qoldirish xabarlari) yo'naltirishni, statistik hisoblagichlarni (masalan, SNMP) yangilashni to'xtatadi va eng muhimi, yo'naltirish jadvaliga yangilanishlarni qayta ishlashni to'xtatadi ( masalan, marshrutni oʻzgartirish).Yoʻnaltiruvchi jadvallar. Tarmoq qurilmalari odatda cheklangan miqdordagi yo'naltirish qoidalarini qo'llab-quvvatlaydi (masalan, TCAM yozuvlari). Bo'limlar orasidagi yo'naltirish yozuvlarini ajratib qo'ymaslik, bir bo'limga boshqasini paketlarni yo'naltirishdan himoya qilishga imkon berishi mumkin.
3.OpenFlowBandwidth, CPUTopology, FlowSpace, FIBFlowVisorVirtualizationXen/Qemu/etc.HardwareResourcesAbstractionLayerSlice Slice SliceWin2k Linux MacOSx86 InstructionSetCPU, Hard Disk,PIC, I/OPlugNServeOpenNOXs virtualizatsiya tarmog‘i, OpenNOXi virtualizatsiyasi qattiq dasturiy ta’minot. komponentlar. OpenRoads, PlugNServe va OpenPipes NOX (§6) ga asoslangan virtual tarmoq kontrollerlariga misoldir. FLOWVISOR ARXITEKTURASI kompyuterdagi virtualizatsiya qatlami kabi FlowVi-sor asosiy jismoniy apparat va uni boshqaradigan dasturiy ta'minot o'rtasida joylashgan (1-rasm). Operatsion tizim asosiy uskunani boshqarish uchun ko'rsatmalar to'plamidan foydalangani kabi, FlowVisor ham asosiy jismoniy tarmoqni boshqarish uchun OpenFlow protokolidan foydalanadi. Open-Flow kommutator paketlarini dasturlashtiriladigan ob'ektga, ya'ni OpenFlow boshqaruvchisiga yo'naltirish boshqaruvini ochib beradi. . FlowVi-sor bir nechta mehmon OpenFlow kontrollerlarini o'z ichiga oladi, har bir bo'limda bitta nazoratchi nazoratchi o'z tilini kuzatishi va boshqarishi, bir bo'limni boshqasidan ajratib qo'yishi mumkinligiga ishonch hosil qiladi (bo'limga tegishli ma'lumotlar yo'li trafigini ham, tarmoqni boshqarish ham). Keng ma’noda – va biz aniqroq qiladigan tarzda – OpenFlow FlowVisor’ga tarmoqni kerakli besh o‘lcham bo‘yicha va quyidagi asosiy xususiyatlarga ega bo‘lish imkonini beruvchi tarmoqni yo‘naltirish yo‘lining mavhumligini ta’minlaydi:


4. IZOLASHTIRISH MEXANIZMASI Virtualizatsiyaning muhim komponenti bo'laklar orasidagi izolyatsiyadir. Izolyatsiya mexanizmlari qayta manbaga qarab o'zgarganligi sababli, biz har bir resursni o'z navbatida tasvirlaymiz. Virtual tarmoq uchun umumiy manbalarga qo'shimcha ravishda (§2), bizning OpenFlow-ni apparat abstraktsiya platformasi sifatida tanlaganimiz qo'shimcha manbani virtualizatsiya qilishga olib keladi: OpenFlowcontrol kanali.


Xulosa:Tarmoq virtualizatsiyasi uzoq vaqtdan beri tarmoq tadqiqot hamjamiyatining maqsadi bo'lib kelgan. Uning yordamida har biri potentsial turli xil adreslash va yo'naltirish mexanizmlariga ega bo'lgan bir nechta izolyatsiyalangan mantiqiy tarmoqlar bir xil jismoniy infratuzilmani bo'lishishi mumkin. Odatda bunga dasturiy ta'minotning moslashuvchanligidan foydalanish (masalan, [20, 23]) yoki (ko'pincha ixtisoslashtirilgan) apparatdagi komponentlarni ko'paytirish orqali erishiladi[19]. Ushbu maqolada biz virtualizatsiyani almashtirishning yangi yondashuvini taqdim etamiz, unda bir xil apparat uzatish tekisligi bir nechta mantiqiy tarmoqlar o'rtasida taqsimlanishi mumkin, ularning har biri alohida yo'naltiruvchi mantiqqa ega. Biz ushbu kommutatsiya darajasidagi virtualizatsiyadan tadqiqot platformasini yaratish uchun foydalanamiz, bu esa bir nechta tarmoq tajribalarini ishlab chiqarish trafigini yonma-yon bajarishga imkon beradi va shu bilan birga izolyatsiya va apparat uzatish tezligini ta'minlaydi. Shuningdek, biz ushbu yondashuv tovarni almashtirish chipsetlari bilan mos kelishini va FPGA yoki tarmoq protsessorlari kabi dasturlashtiriladigan apparatlardan foydalanishni talab qilmasligini ko'rsatamiz. Biz ushbu virtualizatsiya platformasini o'z ishlab chiqarish tarmog'imizda quramiz va joylashtiramiz va beshta tajriba o'tkazish orqali amalda foydalanishni namoyish etamiz. bir vaqtning o'zida kampus tarmog'ida. Bundan tashqari, biz yondashuvimiz uchun qo'shimcha xarajatlar miqdorini aniqlaymiz va virtual bo'limlar orasidagi izolyatsiyaning to'liqligini baholaymiz.