Доклад Смелянский Р.Л., ЦПИКС на Семинаре Консорциума университетов России по ПКС-технологиям 11 марта 2014 года, МГУ им. М.В. Ломоносова

1. Консорциум
ПКС – технологии в научной и
образовательной среде
Москва 11 февраля 2014
Смелянский Руслан Леонидович
член-корр. РАН, профессор, д.ф.-м.н.,
руководитель проекта «Центр прикладных
исследований компьютерных сетей»

2. 12.03.2014 4Смелянский Р.Л. ЦПИКС Сколково АПКИТ
Научно-техническая база ЦПИ КС
Исследования
Образование
Консорциум университетов
• Проведены 2 научно-практические школы (> 40
инженеров);
• Проведены 2 открытые лекции с партнерами
ЦПИКС (> 2500 слушателей)
• Запущены еженедельные открытые семинары по
технологиям ПКС;
• Запущен информационный ресурс (e-learning);
• Выполнен ряд проектов совместных со
ON.Lab (Стэнфорд и Беркли)
• Соглашение о сотрудничестве с GENI
• Создана собственная база для
проведения исследований;
• Построены сегменты ПКС-сети,
объединенные с глобальной GLORIAD.
• Московский государственный университет им. М.В.
Ломоносова
• Центр прикладных исследований компьютерных сетей
• Санкт-Петербургский национальный исследовательский
университет информационных технологий, механики и
оптики
• Московский физико-технический институт
• Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
• Оренбургский государственный университет
• Национальный исследовательский Томский
политехнический университет
• Нижегородский государственный технический
университет им. Р.Е. Алексеева
• Институт проблем передачи информации им. А.А.
Харкевича
• Нижегородский государственный университет им. Н.И.
Лобачевского

3. Сеть оператора сегодня
Смелянский ЦПИКС Сколково 7
© ON.LAB

4. Проблемы современных компьютерных сетей
Современные сети проприетарны: диктат производителя
Закрытость для инноваций: внесение любых изменений трудоемко,
дорогостояще, длительно по срокам (увеличение срока ROI)
Сложность: свыше 600 используемых протоколов, более 10 000 RFC
Число middle boxes растет постоянно
Невозможно контролировать и надежно предвидеть
поведение таких сложных объектов, как глобальные
компьютерные сети (ping, traceroute)
Нет надежных решений по безопасности
Смелянский ЦПИКС Сколково 8

5. Тенденции и требования рынка
Ключевые тенденции
 Изменение модели вычислений (outsourcing &
robosourcing);
 Быстрый рост траффика: к 2016 году объем трафика
возрастет в 6 раз
 Изменение структуры траффика: к 2016 г. 90 % -
видеотрафик;
 Взрывной рост мобильности;
 Несоответствие темпов роста трафика и темпов роста
доходов операторов
Необходимо сокращать стоимость передачи трафика!
0
10
20
30
40
50
60
2010 2011 2012 2013 2014 2015
14.955
20.65
27.434
35.879
46.29
59.354
4.989
6.839
9.014
11.352
13.189 14.848
0.237 0.546 1.163 2.198 3.806
6.254
Global IP Traffic By Type
Fixed Internet
Managed IP
Mobile data
Эрик Шмит, Google
К 2003 г. в Интернет было
сгенерировано 5 экзабайт. Сегодня
такой объем – за 2-3 дня
Смелянский ЦПИКС Сколково 9

6. • Необходимо сократить время вывода сервиса на
рынок и зависимость от вендора
• Необходима дифференциация сервисов
• Необходимость снижения OPEX и CAPEX при
улучшении QoS и не повышения цен
• Уметь быстро создавать те сервисы, которые
востребованы пользователями
• Отделять функциональную часть сервиса от
железа (программируемость)
• Оптимизация затрат на предоставление сервисов
(запускать там, столько и тогда сколько
востребовано пользователями - виртуализация)
• Повысить уровень автоматизации управления
сетью
Бизнес требования операторов
Смелянский ЦПИКС Сколково 10

7. Что такое ПКС
 Реальное управление качеством
передачи данных, инжинирингом
трафика и маршрутизацией
 Удобный механизм абстракции и
виртуализации сетевых ресурсов и
сервисов
 Повышение эффективности
распределения ресурсов и
размещения сервисов в сети
 Упрощение data plane
Сетевая операционная система
Аппаратный коммутатор/
маршрутизатор
Управление
Данные
Открытый интерфейс
для приложений Мониторинг и построение
топологии/карты сети
Расчет маршрута
по запросу
логическая централизация и отделение
управления от собственно передачи
Смелянский ЦПИКС Сколково 6

8. Виртуальные Сетевые Сервисы (NFV)
Смелянский ЦПИКС Сколково 12

9. Сеть оператора с NFV
© ON.LAB
Edge
Core
DSLAM
OLT
DSLAM
Access
BRAS Firewall
Carrier Grade
NAT
DPI
CDN
Monitor
WAN Accelerator
CPE Standard High Volume
Servers/Storage/Switches
BRAS
DPI
DPI
CG-NAT
CG-NAT
BRAS
CPE-Func
CPE-Func
CPE-Func
CPE-Func BRAS
BRAS
DPI
CG-NAT
BRAS
CPE-Func
CPE-Func
CPE-Func
CPE-Func
BRAS
DPI
CG-NAT
BRAS
CPE-Func
CPE-Func
CPE-Func
CPE-Func
CDN
CDN
CDN
CDN
Monitor
Monitor
WAN-Accl
WAN-Accl
CDN
CDN
CDN
CDN
Monitor
Monitor
WAN-Accl
WAN-Accl
Network Function-VMs
Смелянский ЦПИКС Сколково 13

10. от NFV
90.00%
81.00%
76.00%
52.00%
43.00%
38.00%
33.00%
33.00%
Возможность быстрого
масштабирования сервисов
Возможность использования
стандартных серверов для
виртуализации (снижение издержек)
Быстрое внедрение новых сервисов
Оптимизация конфигурации сети в
режиме реального времени
Уменьшение потребления
электроэнергии
Предоставление сервисов на основе
географических данны или данных о
клиенте
Открытие рынка для небольших
софтверных компаний
Коммерческое использование и
тестирование новых сервисов в
одной сети
81.00%
71.00%
67.00%
67.00%
57.00%
52.00%
52.00%
24.00%
Быстрое создание новых
сервисов
Оптимизация сетевых
конфигураций в режиме
реального времени
Упрощение системы
предоставления услуг в сети
Быстрое создание новых
виртуальных сетей
Создание виртуальных сетей на
оборудовании разных
производителей
Возможность использования
недорогих коммутаторов и
маршрутизаторов
Возможность создавать новые
типы виртуальных сетей и
сетевых сервисов
Упрощение протоколов L2/L3
от ПКС
В чем выгода оператора
© Infonetics Research: SDN and NFV Strategies: Global Service Provider Survey
July 8, 2013Смелянский ЦПИКС Сколково
14

11. Производители решений
Виртуализация
сетей
ПКС-решения
Внедрения
Смелянский ЦПИКС Сколково 15

12. Хронология событий
• Май 2013 – первый семинар Консорциума на базе ЦПИ КС&МГУ
• Август 2013 – доклад ЦПИКС принят на HotSDN (SIGComm 2014 HG)
• Ноябрь 2013 – тематика «Программно-конфигурируемые облачные
среды, динамически настраиваемые на конкретные предметные
области» включена в тор 10 тем для создания ЦПИ ИТ(Минкомсвязь)
• Октябрь 2013 – SDN&NFV конференция в Праге
• Декабрь 2013 – Carrier Network Virtualization конференция в Пало
Альто (США)
• Февраль 2014 – Постановлением Правительства РФ утверждена ПНЗ
• «Использование принципов программируемого управления сетью и
виртуализации сетевых сервисов для формирования проблемно-
ориентированных вычислительных сред, предназначенных для
решения сложных прикладных проблем.» (единственная от ИТ
блока)
Смелянский ЦПИКС Сколково 16

13. Смелянский ЦПИКС Сколково 17
Два сообщения от ЦПИ КС
-платформа для ВСС
-универсальный WiFi
контроллер

14. Смелянский ЦПИКС Сколково 18

15. Смелянский ЦПИКС Сколково 19

16. Смелянский ЦПИКС Сколково 20
Москва Октябрь 2014
Международная научно-техническая конференция
«Современные технологии компьютерных сетей:
Программируемое управление и виртуализация (SDN & NFV)
– технологии Интернета нового поколения»
Март 16-19 2014 GENI GAC 19 Atlanta USA

17. Смелянский ЦПИКС Сколково 21
План работы совещания участников Консорциума
«ПКС – технологии в научно-образовательной среде»
11 марта 2014, 10-00 -17-30
МГУ им. М.В. Ломоносова, факультет ВМК, аудитория 526A
09.00 – 10.00 Регистрация участников
10.00 – 10.10 Приветствие участников. Вступительное слово. Смелянский Р.Л., R&D
директор ЦПИКС
10.10 – 13.30 Доклады о состоянии работ по ПКС в ВУЗах участниках консорциума.
1. Хоружников С.Э., НИУ ИТМО
2. Сафонов А.А. ИППИ РАН/МФТИ
3. Кулагин В.П., Леохин Ю.Л. НИУ ВШЭ,
4. Шухман А.Е. Оренбургский ГУ,
5. Соколова ЭС. ННГТУ им. Р.Е. Алексеева,
6. Смелянский Р.Л. МГУ им. М.В. Ломоносова/ЦПИКС (40 мин.)
(каждое сообщение до 15 мин., включая 5 мин. на вопросы)
13.30 – 14.30 Обед
14.30 – 15.00 Доклад о проектах GENI.
Докладчик: Смелянский Р.Л., Антоненко В. ЦПИКС
15.00 -15.20 Презентация оборудования IBM для проекта GENI (Функциональность
IBM GENI Rack).
Першиков А., Руководитель направления по работе с
государственными организациями IBM,
Найденов А. эксперт STG System Networking Client Technical Sale IBM.
15.20 – 15.30 Перерыв
15.30 – 16.30 1. Доклад о Приоритетной научной задаче (ПНЗ) №3.
«Программируемое управление сетью и виртуализация сетевых
сервисов». Цели ПНЗ, ожидаемые результаты. Обсуждение
предложений по формированию научной тематики Консорциума - в
рамках решения ПНЗ
2. Обсуждение сотрудничества в рамках перспективных работ по
Грантам МОН 1.3, Центра Прорывных Исследований (Минсвязи),
РНФ.
3. Формирования тематического Плана НИР.
16.30 – 17.30 1. Участие в международной кооперации университетов по тематике
ПКС. Обсуждение тем предложений для сотрудничества в рамках
GENI. (На конференции GENI 15-22 марта ЦПИ КС готов
представить темы сотрудничества для университетов США).
2. Разработка образовательных программ и ПКС курсов - Писковский
В.О. (ЦПИ КС)
3. Организация международной научной конференции «Современные
технологии компьютерных сетей» и в семинарах ПКС.согласование
списка организаторов.
4. Организационные вопросы. Подписание итогового протокола
совещания. Гутник С.А.
17.30 -18.30 Научно-технический доклад. Обзор докладов конференции Open
Network Summit –март 2014 США. Шалимов А., Смелянский Р.Л.

18. http://arccn.ru/ +7 (495) 984 27 64
smel@arccn.ru @ArccnNews
Спасибо за внимание