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利用D-BGP引导域间路由的可扩展性

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今天我会跟大家谈一谈我和另外两个教授,分别是Abhimanyu Gosain、(英文)相关的项目。这个项目讲的是一个利用D-BGP引导域间路由系统可扩展性。尤其是在我们进行路由路径选择时候的一个边际网观协议的可扩展性。D-BGP就是我们今天要讨论的主要内容。在域间公共的网络架构上,我们有不同的路由路径在我们的控制面板。比如说有不同的,比如说互联网、服务供应商,以及互联网所提供的服务。这个就是相关的互联网的拓展结构。这个在不同的网络之间,它们可以通过我们的路由路径来进行传播。我们所用的传播协议就是BGP,我们可以选择一个圆和目的地,通过路由的路径可以将这个圆和目的地连接起来。这就是整个BGP最基本的工作原理。

BGP其实是一个非常老的协议,其实BGP也面临着很多问题,特别是由于我们现在技术也在不断地更新,它出现了更多问题。首先,比如说它是不能控制到来的流量,尤其是到自主网络或者是自主系统的流量。而且它的路径非常慢,没有办法适应现在我们的技术,而且它提供的服务质量没有办法去保证,这就是BGP现在面临的一些问题。而且从安全的角度来看,BGP也是有一些问题的。

现在我们在BGP这一块,尤其是如何解决BGP现在面临的一些问题上面,我们相关的教授或者是研究人员也做了大量的相关研究。在面对这些问题或者是解决这些问题上,这些研究员和网络操作员他们也提出不同的解决方案。但是问题就是说,现在BGP协议是非常坚固的、是非常因循守旧的。固有的本质决定了它的一些情况,所以我们要改变它的现状其实是要做相当大的工作。

我们现在做的一个研究我们叫做D-BGP,这个D是代表depioyment的名字。我们在解决这样的问题时,我们用逆发式的时候,我们希望按照我们的想法来分。我们有三个域,这个域的排列循序也是按照一定的规则进行排列的。在这个上面,我们有一个圆的域,同时在左下角这就是我们所说的圆域。我们也有一些不同的协议,我们从圆到终点的这个域有一个路由路径的。现在BGP如果要跨过这样的一个圆域,然后到终点域其实是非常难的,因为它是一个逆流从下到上的方式。而且其中的一个问题,大家可以看到如果你看到这样一个(英文)图的话,我们看到流量的走向是会按照我们现在(英文)图连接点的走向来走的。我们可以看到,从我们的网络服务供应商到终端用户等等之间,它的一个走势流向就是按照这样一个(英文)图。我们看到在这个特定的域中,因为我们所有的流量都是从这样的一个所说的隧道形式来走到终点域的,所以我们其实在这个时候我们可以用新的方法来部署我们的(英文)图和圆域、终点域。这样的话,我们传统的BGP就可以按照这种方式来进行改变。

    大家可以看到,现在我们这样的一个路由或者是路由的路径其实是由刚才讲的改变圆域、终点域的方法,来重新改变了它路由的路径。这个和我们之前讲的路由路径是有所区别的。我们这个研究其实对于我们的BGP是有一些贡献的,包括我们现在用了可演进性的特征。它是有两个可演进性的特性,可以让它更好地支持我们多定义或者是多协议的结构。D-BGP和我们所说的,之前所定义的BGP差别是不大的,我们只需要用一个900的线把BGP的情况连接起来,可以让它更好地进行路由或者是改变它的路由路径。

我们怎么样去识别不同的可演进性的特性呢?在PPT上有三种大类,第一类叫做已经改变过的BGP。这个就是我们第一种,其实在这个模块的改变是有一定改变的。第二个种类是可扩展性的BGP,我们会在这个BGP的协议中有一些增值服务或者是其他相关定义的,这是中间的这一类。最后一类就是我们已经用一个完全崭新的定义来写的一个BGP协议,这就是我们所讲的三类已经演化特性的BGP协议。这个协议其实和我们最传统的BGP协议确实有一定的差别,我会对BGP(英文)中间的这一类来细看一下。

我们在BGP传统而言,我们演进的BGP其实是在中间第二类增加了两个新的不同的特性。大家可以看到,这是一个已经演化过的网络,它是一个非常小的网络。我们如果用这样的一个网络可以做很多事情,大家可以看到我们有不同的岛、不同的(英文)、(英文),以及不同的域。这个不同的域间或者是传输的协议,其实就是来定义我们不同的协议。大家可以看到,从左到右其实就是按照我们的英文字母的顺序排列的,比如说我们有(英文),它是一个不同的全新的域名。所以在我们的图象当中,我们有不同的岛叫(英文),这些不同的岛排列的顺序是按照我们字母的顺序来排列的,同时我们的(英文)和(英文)它们是在说海湾这个区域所排列的。每一个域名其实是有一个最基本的基线的。说明在这个基线中我们定义为D-BGP。我们可以定义一下,每一个公共的(英文)地址都可以定义相应的域名,我们可以定义为BGP或者定义为D-BGP。

刚才是一个动画,我们有(英文)BGP,就是重新定义的第一类BGP。第二类是可扩展性的BGP,对于第二类其实是会有很多好处的,因为我们对它的增值服务的协议做了一些改变。所以我们经常鼓励大家会对我们第一类做一些(英文),这样的话我们可以达到我们想实现的最终功能。联合控制其实基本上就是指的是我们在操作网络的时候,能够来控制路由的路径。因为这个就是我们的一些很多用户他们希望达到的效果。

我们可以看到,每一个这样的类别的话,我们都讲了它的特性是什么,我们为什么要这样做,以及它的好处是什么。我们可以看到FIA可演进的脚本,这个可演进的脚本讲的就是每一次如果一个域名变成另外一个可以定义的协议的时候,我们可以指向已经使用过协议相关的用户。这是一个例子,我们可以使用连接的状态或者是外部的路由来实现不同中心的信息。比如说我们可以用岛,尤其是在我们刚才看到的(英文)图的结构当中,我们可以利用两个蓝色的岛的图象,然后连接到我们刚才讲的(英文)区域当中。

但是我们在把这个可延伸性的服务或者是特性加入到BGP的时候,其实整个结构是不会有太大改变的。这指的是什么呢?我们会通知、会告知(英文)结构定义。尤其是在我们为服务商提供一些相关服务的时候,比如说像广告、可导向的广告、原广告等等的路径,就可以按照供应商或者是服务商所要求的路径来进行上传。如果说一个域接收到了一个广告,但是不太懂广告的意思,那么可以直接把广告导向到另外一个域。所以说,我们的域名改变之后其实是它的优势就是,我们可以将我们的域没有办法去诠释的信息导向到另外一个域。

第二,我们需要一个一体化的广告。这样的话,我们可以把我们路由的路径或者是协议做一些更改。这样的话,我们就可以把一体化的广告完全给到域,域就可以将广告的信息把它诠释出来。

比如说传统的BGP它是有一个路径的领域。大家可以看到,左边展示了不同的域的路径,以及不同的域的地址。尤其是我们在设计它的路径的时候,我们是为了避免路径陷入一个重复的循环。在域间我们设置了不同的域间路径或者是岛的路径,路径有一定序列的,按照不同的序列我们会把这样的路径进行排序。同时,这个岛可能会有不同的代表,比如说它如何怎么样去展现路径或者是怎么样计算路径,它是有一定的算法的。这个算法有的时候会阻止或者是阻碍自主系统的发展或者是路径的导向。

这里有一个例子,这里有一个岛,这是HLP的岛,这是一个橘红色的。由这个岛域名A,它主要是支持SDN和D-BGP的。这下面是对BGP有简单的HLP,有一个岛的ID,HLP是一个连接的协议,你并没有(英文)路径,对(英文)是一个路径的协议,它也有域名的因素。这就是一个路径,这个路径要更加地灵活一点,因为有不同岛的存在。

除此之外,还有一些其他的一些信息,我也不会读,你们可以读我的论文,我不会详细地读这些论文。相应的域和特别的价值和我们路径的因素,关于它的加速的一些益处,我们也进行了评估,我们评估了不同的方面。还有(英文)的执行是在小型BGP测试床上测试了,是非常小的,也是提供了一些洞察力的。这是小数量的一个路由器当中的试验评估,主要是提到了加速带来的好处。

我们的想法呢,我们需要有一个激励机制能够执行这种新的路由协议,在一个域名当中执行新的路由。像有了这样的协议,是不是有其他的域已经开始运行这样的一个协议了,然后发出一个路由。我们做了这样的一个仿真,然后进行评估,然后看一下他们基本的协议的部署情况、迹象的情况。其中包括一些(英文)的路径,速度会更快,因为D-BGP它的(英文)的速度更快。我们可以看到这是比对,绿色的和黑色的进行比对。它可以迅速地捡起数据包。详细的细节我们可以在论文当中细读。

接下来几张是我们下一步该怎么走,我们基本上想要回答一个简单的研究问题,未来的互联网控制平面应该是怎么样的?这是一个控制的平面和SIA支持的演进相类似的,这主要是数据平面、控制平面,都会得到相应的支持,我们应该支持创新。通过新的路由协议部署、新服务的部署,不仅仅是路由,同时能够进行监控,以及确保安全,以及价值的评估。这里关键的一个挑战就是,我们要允许控制平面之间的协调,并不仅仅是阻网,同时能够有其他的资源。

看一下今天的互联网,这其实是有很多的SDN,其实是网络架构的部分。我们看大规模视频的分布,完全大大依赖于SDN。如果捡起SDN或者拿一个SDN的副本用在视频资源当中必须做出这样的决定,其实是由SDN载荷受到影响了,是由红色和绿色的圆圈所决定的。还有可用性,看一下使用SDN资源的控制协调。还有云间,这也成为的影响的因素。我们需要在不同的技术当中进行资源配置。

特别的一个项目,其实就是要看一下我们过去的CMU的项目叫做4D控制平面的项目。找到四维,在网络控制平面当中四个组件,我不会详细地说。包括一些基本的功能,比如说数据平面、发现网络的功能,还有DBGP也可以帮助你分配、分发的决定,还有决定的网络控制,SDN是集中化的控制做出决定,还有一个控制的平面进行发现,以及相应的(英文)分发。我们可以看一下,这里有不同的设计。不同的设计,比如说一个分布式互联网规模性的控制平面。

我们有一些案例的研究,有不同的类型的控制平面。也有一些设计,我们希望能够支持,我们觉得它也可以吻合具体的模型。

我结束了我的演讲,谢谢。