Ενοποιημένη διαχείριση διάρθρωσης και σφαλμάτων υβριδικών δικτύων IP πάνω από δίκτυα πολυπλεξίας μήκους κύματος (WDM)

Abstract

Η ραγδαία αύξηση της κίνησης του διαδικτύου (Internet) έχει αλλάξει ριζικά την αναλογία μεταξύ της κίνησης δεδομένων (IP traffic) και της κίνησης της κλασικής τηλεφωνίας. Μάλιστα, τα επόμενα χρόνια αναμένεται ότι η κίνηση δεδομένων θα ξεπεράσει αυτή της κλασικής τηλεφωνίας. Η εξέλιξη αυτή ήταν και είναι αναμενόμενη αφού η απελευθέρωση των τηλεπικοινωνιών τα τελευταία χρόνια έχει μετατρέψει την αγορά τηλεπικοινωνιών σε μία ιδιαίτερα ανταγωνιστική αγορά. Έτσι, οι περισσότεροι λειτουργοί δικτύου στην προσπάθεια τους να κρατήσουν την πλεονεκτική θέση που κατέχουν στην αγορά και ταυτόχρονα να αυξήσουν το μερίδιο τους προσφέρουν πλήθος υπηρεσιών προς τους πελάτες τους, εστιάζοντας κυρίως στην παροχή IP υπηρεσιών. Από την άλλη οι αυξανόμενες απαιτήσεις για χωρητικότητα των διαφόρων προσφερόμενων υπηρεσιών και εφαρμογών (εικονικά ιδιωτικά δίκτυα, βίντεο, VoIP, κλπ.) καθιστά τα υπάρχοντα εγκατεστημένα δίκτυα ανεπαρκή. Λύση στο πρόβλημα έδωσε η τεχνολογία πολυπλεξίας μήκους κύματος (Wavelength Division Multiplexing) η οποία επιτρέπει την μετάδοση πολλών οπτικών σημάτων μέσα από την ίδια οπτική ίνα πολλαπλασιάζοντας έτσι την χωρητικότητα των εγκατεστημένων δικτύων. Από την στιγμή που το κύριο πρόβλημα της χωρητικότητας επιλύθηκε, το πρόβλημα για τους παροχείς δικτύου και υπηρεσιών μετατοπίστηκε στην όσο το δυνατόν βέλτιστη χρησιμοποίηση των πόρων του δικτύου με σκοπό την ταχεία παροχή υπηρεσιών με εξασφαλισμένη ποιότητα υπηρεσίας προς τους πελάτες και την εισαγωγή διαφοροποιημένων υπηρεσιών από τους ανταγωνιστές. Η παρακολούθηση των πόρων του δικτύου δεν είναι βέβαια κάτι καινούριο. Παραδοσιακά, οι παροχείς δικτύων επιτηρούσαν και παρακολουθούσαν την κατάσταση του δικτύου χρησιμοποιώντας διάφορα συστήματα τα οποία ήταν αρκετά απλά στην λειτουργία και κατασκευάζονταν κατά παραγγελία. Τα συστήματα αυτά αποτέλεσαν τα πρώτα διαχειριστικά συστήματα τα οποία στην πορεία λόγω της τεράστιας τεχνολογικής ανομοιογένειας των δικτύων καθώς και της πληθώρας διαφορετικών προμηθευτών γιγαντώθηκαν, άρχισαν να σχεδιάζονται με βάση συμφωνημένα διεθνή πρότυπα και έφτασαν τελικά στο μέγεθος της σημερινής τους πολυπλοκότητας. Μάλιστα, η συνειδητοποίηση από τους λειτουργούς δικτύων της σοβαρότητας και της αναγκαιότητας των συστημάτων διαχείρισης δικτύων και τα συγκριτικά πλεονεκτήματα που μπορούν να τους προσφέρουν σε σχέση με τους ανταγωνιστές, έδωσε ακόμα μεγαλύτερη ώθηση στην μελέτη, στο σχεδίασμά και την ανάπτυξη καινοτόμων λύσεων και προσεγγίσεων. Έτσι, νέες τεχνολογίες και αρχιτεκτονικές λογισμικού όπως είναι η CORBA (Common Object Request Broker Architecture) αμέσως υιοθετήθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν επιτρέποντας τη δημιουργία κατανεμημένων και αρθρωτών συστημάτων τα οποία δεν θυμίζουν σε τίποτα τους μακρινούς τους προγόνους. Ταυτόχρονα, προβλήματα όπως η αύξηση της αυτοματοποίησης της διαχείρισης του δικτύου, η χρήση πολιτικών, η διαχείριση με εξουσιοδότηση (management by delegation), η διαχείριση νέων τεχνολογιών δικτύου, η ενοποιημένη διαχείριση πολλών επικρατειών και τεχνολογιών, η επέκταση της διαχείρισης στο επίπεδο υπηρεσιών αποτέλεσαν τις κύριες κατευθύνσεις στην έρευνα και πολλά καινοτόμα πρότυπα (prototype) συστήματα διαχείρισης σχεδιάστηκαν και υλοποιήθηκαν προσπαθώντας να επιλύσουν, μερικώς, πλευρές των διαφόρων προβλημάτων. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη του προβλήματος της ενοποιημένης διαχείρισης διάρθρωσης και σφαλμάτων υβριδικών δικτύων IP πάνω από δίκτυα πολυπλεξίας μήκους κύματος (WDM). Η εργασία διαιρείται λογικά σε 3 μέρη. Το πρώτο μέρος περιλαμβάνει τα κεφάλαια 2 και 3 τα οποία είναι εισαγωγικά στο πρόβλημα που εξετάζεται και περιγράφουν τις σημαντικότερες εξελίξεις στο χώρο των δικτύων καθώς και της διαχείρισης αυτών, εστιάζοντας στις τεχνολογίες IP/MPLS και WDM. Το δεύτερο μέρος αποτελείται από τα κεφάλαια 4, 5 ,6 και 7 όπου παρουσιάζεται σταδιακά η αρχιτεκτονική του προτεινόμενου συστήματος ενοποιημένης διαχείρισης το οποίο καλύπτει τις διαχειριστικές περιοχές διαχείρισης διάρθρωσης και σφαλμάτων. Μάλιστα, στο κεφάλαιο 7 περιγράφεται ο τρόπος υλοποίησης του συστήματος ενοποιημένης διαχείρισης. Τέλος, τα κεφάλαια 8 και 9 αποτελούν το τρίτο και τελευταίο μέρος της εργασίας. Εκεί περιγράφεται το περιβάλλον ενός πραγματικού δικτύου μαζί με τα πειράματα που έγιναν για την αξιολόγηση του συστήματος και η εργασία κλείνει με την παράθεση των κυριοτέρων συμπερασμάτων, απόρροια της μελέτης που έγινε. Η αναλυτική δομή της εργασίας ανά κεφάλαιο περιγράφεται στις επόμενες παραγράφους. […]