Направления исследований

Безопасность в SDN (SDN Security)

В рамках этого направления ведутся следующие работы:

  • Разработка системы контроля доступа приложений к ресурсам контроллера
  • Анализ защищенности протоколов программно-конфигурируемых сетей
  • Разработка систем обнаружения вторжений
  • Обнаружение скомпрометированных коммутаторов в SDN сетях

Распределенный уровень управления в SDN (Distributed Controlplane)

В рамках этого направления ведутся следующие работы:

  • Разработка алгоритмов и средств обеспечения надежности, отказоустойчивости (fault tolerance) и высокой степени готовности (high availability) для распределенной платформы управления ПКС, алгоритмов восстановления после отказов контроллеров, каналов управления, потерь соединений между контроллерами.
  • Исследование алгоритмов выполнения распределенных транзакций, разработка алгоритмов для синхронизации состояний контроллеров, алгоритмов голосования и выбора лидера.
  • Разработка методов и алгоритмов обеспечения балансировки нагрузки между контроллерами РПУ ПКС.

Разработка дополнительного функционала на уровне передачи данных для программируемых сетевых устройств (Programmable Dataplane)

Современное коммутационное оборудование предоставляет возможности по программированию дополнительной логику по обработке пакетов. Это дает возможность на коммутаторе выполнять некоторые задачи без участия контроллера, тем самым обеспечив более высокую степень реакции на изменения в сети.

В рамках этого направления ведутся следующие работы:

  • Мониторинг активности канала с помощью протокола BFD
  • Исследование способов повышения производительности программного ПКС коммутатора

Разработка новых сетевых приложений для SDN (SDN applications)

SDN предлагает широкое возможности по созданию инновационных приложений, реализующих ранее не доступную в традиционных сетях логику.

В рамках этого направления ведутся следующие работы:

  • Разработка алгоритмов обеспечения отказоустойчивого подключения коммутаторов к контроллеру через сеть передачи данных (InBand управление)
  • Разработка алгоритма балансирования нагрузки на коммутаторах с поддержкой OpenFlow (Load balancer)
  • Разработка приложения для контроллера по поддержке PCEP
  • Разработка приложения для контроллера по поддержке Netconf

Разработка новых языков программирования для SDN (SDN Programming)

В рамках этого направления ведутся следующие работы:

  • Разработка новых абстракций для программирования сетевых приложений в SDN
  • Разработка системы автоматической генерации правил в SDN
  • Разработка системы разрешения конфликтов между сетевыми приложениями в SDN
  • Работа с гетерогенным коммутационным оборудованием (не полная поддержка OpenFlow, различный конвеейр обработки пакетов, различающие таблицы правил и максимальное число правил

Интеллектуальные системы сетевого взаимодействия в гетерогенных сетях

На сегодняшний день Интернет вещей (ИВ) состоит из слабо связанных между собою разрозненных сетей. К примеру, в современных автомобилях работают сразу несколько сетей: одна управляет работой двигателя, другая — системами безопасности, третья поддерживает связь и т.д. В офисных и жилых зданиях также устанавливается множество сетей для управления отоплением, вентиляцией, кондиционированием, телефонной связью, безопасностью, освещением. По мере развития ИВ эти и многие другие сети будут подключаться друг к другу и приобретать все более широкие возможности в сфере безопасности, аналитики и управления.

Системы моделирования и прототипирования компьютерных сетей

При исследовании различных свойств компьютерных сетей часто прибегают к аппарату имитационного моделирования. Необходимая детализация имитационной модели компьютерной сети зависит от целей моделирования и определяется исследователем при подготовке имитационного эксперимента. Подробность и точность имитационной модели зависит от выбора уровня абстракции объекта моделирования, а также от выбора математического аппарата, в терминах которого строится модель.
В лаборатории ведется разработка подхода к построению имитационных моделей на основе техники легковесной виртуализации, которая позволяет эффективно масштабировать модель компьютерной сети, а также сократить трудозатраты на ее калибровку и идентификацию.

Технологии организации и управления вычислениями в облачной среде

Виртуализация сетевых функций (Network Functions Virtualization, NFV) – концепция разделения сетевой функциональности и оборудования, которое её реализует, с помощью технологии виртуализации физических ресурсов.
Технология NFV позволяет за счет виртуализации физических ресурсов (вычислительных, сетевых и хранилищ данных) программно реализовать необходимую функциональность на типовом оборудовании. Тем самым достигается независимость логики сервиса от оборудования, на котором он выполняется. Инженерия «виртуальной сетевой функции» (Virtual Network Function, VNF) зависит от целей, для которых строится инфраструктура виртуализации сетевых функций, от того, кто и для чего строит эту инфраструктуру.
Примерами виртуализации сетевых функций являются сервисы для анализа, управления и инжиниринга сетевого трафика. Так, например, для телеком-операторов виртуальная сетевая функция – это сущность, реализующая функциональность специализированных программно-аппаратных сетевых устройств (так называемых appliance) для коммутирования, маршрутизации, фильтрации, балансировки и т.п. обработки трафика. Другими примерами могут быть могут быть IP телефония, видеоконференцсвязь, EPC, билинг, DPI (Deep Package Inspection), трафик инжиниринг и мониторинг, и т.п.

Информационно-управляющие системы реального времени

Информационно-управляющие системы реального времени (ИУС РВ) имеют следующую специфику:

  • интеграция ИУС РВ с управляемым объектом,
  • выполнение прикладных программ в реальном времени,
  • повышенные требования к надежности,
  • жесткие ограничения на массогабаритные характеристики для бортовых ИУС РВ,
  • ограниченное участие оператора в работе ИУС РВ.

Алгоритмы распределения ресурсов ЦОД

При использовании ЦОД в режиме IaaS (Infrastructure-as-a-Service) важно уметь задавать и учитывать при распределении всех типов ресурсов критерии качества сервиса (SLA): систем хранения данных, вычислительных и сетевых ресурсов. Выделение и назначение ресурсов происходит по мере поступления запросов пользователей на предоставление ресурсов (виртуальных ресурсов). Для отображения виртуальных ресурсов на физические ресурсы необходимо гарантировать выполнение запрошенных SLA. Также при распределении ресурсов необходимо учитывать заданные политики размещения виртуальных ресурсов. Например, для виртуальных машин может быть указано, что они должны быть размещены на одном сервере или наоборот, что они должны быть размещены на разных серверах.

Адаптивная коммуникация

Одно из наиболее актуальных направлений исследований в области компьютерных сетей – разработка интеллектуальных методов управления сетью, которые позволяли бы повысить её производительность за счёт более рационального использования доступных ресурсов и оптимизации работы сети под конкретные прикладные задачи. Подобные оптимизации часто имеют принципиальное значение, поскольку способны создать конкурентное преимущество, например, при организации облачных вычислений, потоковом вещании с помощью сетей доставки контента, построении интерактивных онлайн сервисов и игр, консолидации датчиков и актуаторов, составляющих основу технологии интернета вещей.

© 2011-2018 Лаборатория Вычислительных комплексов факультета ВМК МГУ