ИСТИНА

Виртуализация сетевых функций (Network Functions Virtualization, NFV) – концепция разделения сетевой функциональности и оборудования, которое ее реализует, с помощью технологии виртуализации физических ресурсов. Распределенная платформа виртуализации сетевых функций - платформа, которая взаимодействует с несколькими географически распределенными менеджерами виртуальной инфраструктуры, каждый из них управляет некоторым доменом виртуальной инфраструктуры. В распределённой платформе появляется возможность выбора одного из доменов виртуальной инфраструктуры для размещения виртуальной функции. Выбор места расположения виртуальной сетевой функции может быть сделан: • в зависимости от различных политик (предпочтения пользователя, в зависимости от расположения остальных функций сервиса, наиболее подходящий под требования виртуальной функции домен и т.д.); • для улучшения качества обслуживания (расположение функции максимально близко к пользователю); • для обеспечения отказоустойчивости с помощью репликации виртуальной функции или ее миграции; • для обеспечения эффективного использования ресурсов. Распределенная платформа позволит улучшить качество обслуживания клиентов, повысить отказоустойчивость и доступность сервисов, увеличить количество виртуальных ресурсов платформы.

Network functions virtualization (NFV) is the concept of separation of network functionality and the hardware that implements it, using the technology of physical resources virtualization. A distributed platform for network functions virtualization is a platform that communicates with several geographically distributed virtual infrastructure managers (VIM), each VIM manages a virtual infrastructure domain. This approach allows to select one of the virtual infrastructure domains to host virtual functions. Location of virtual network functions may be selected: • depending on different policies (user preferences, depending on the location of other functions of service, most suitable to the requirements of the virtual function, etc.); • to improve the quality of service (place functions as close as possible to the user); • to provide fault tolerance through virtual functions replication or migration; • to provide efficient use of resources. The distributed platform will improve quality of service, increase fault tolerance and availability of services, increase an amount of platform's virtual resources.

В результате исследования будет разработана архитектура распределенной платформы, создан протокол взаимодействия между платформой и менеджерами виртуальной инфраструктуры, найден способ обеспечения сетевого взаимодействия между разными доменами виртуальной инфраструктуры, что позволит улучшить качество обслуживания клиентов, повысить отказоусточивость и доступность сервисов, увеличить количество виртуальных ресурсов платформы.

В результате выполнения работ по соглашению 14.607.21.0070 с Минобрнауки России создан экспериментальный образец платформы виртуализации ресурсов. Разработаны алгоритмы согласованного планирования ресурсов различных видов в облачной платформе. Предложена концепция распределённой облачной платформы для подддержки научных исследований в России. Для выполнения работы коллектив имеет доступ к двум серверным стойкам, в каждой - по 10 серверов и один ПКС коммутатор. Стойки будут использоваться для развёртывания узлов распределённой облачной платформы.

Была решена задача организации междоменного взаимодействия в распределенной платформе виртуализации сетевых функций. А именно: В работе была рассмотрена высокоуровневая архитектура распределенной NFV платформы, предложенная ETSI. Был составлен обзор существующих распределенных NFV платформ, на основании которого была уточнена высокоуровневая архитектура и сформулированы требования к системе управления междоменным взаимодействием. В соответствии с представленными требованиями была предложена реализация системы управления междоменным взаимодействием как часть NFV платформы С2. Был составлен обзор средств мониторинга ПКС, на основании которого была предложена система мониторинга пропускной способности междоменного соединения. В обзорной части работы также предложен алгоритм предсказания пропускной способности на заданный промежуток времени. В результате экспериментального исследования было показано увеличение задержки между функциями, расположенными в разных доменах, примерно на 0.1 мс. Также экспериментальное исследование показало, что количество цепочек функций, искользующих один канал, незначительно влияет на полезную пропускную способность этого канала. В соответствии с результатами обзора была предложена и реализована система мониторинга и предсказания состояния соединения с непостоянной пропускной способностью. В рамках экспериментального исследования были показаны результаты для различных значений параметров алгоритма предсказания пропускной способности и приведены рекомендации и таблицы для настройки алгоритма под нужды пользователя (можно снизить количество и величину ошибок, увеличивая уровень недоиспользования ресурсов и наоборот). В данной работе была показана возможность организации междоменного взаимодействия в рамках распределенной NFV платформы и экспериментально выявлены ограничения и дополнительные расходы при использовании распределенной платформы виртуализации сетевых функций. Также была показана возможность использования соединений с непостоянной пропускной способностью в качестве ресурса распределенной платформы виртуализации сетевых функций.