Redes activas

La comunicación en red activa es un patrón de comunicación que permite que los paquetes que fluyen a través de una red de telecomunicaciones modifiquen dinámicamente el funcionamiento de la red.

La arquitectura de red activa se compone de entornos de ejecución (similares a un intérprete de comandos Unix que puede ejecutar paquetes activos), un sistema operativo de nodo capaz de soportar uno o más entornos de ejecución. También consta de hardware activo, capaz de enrutar o conmutar, así como de ejecutar código dentro de los paquetes activos. Esto difiere de la arquitectura de red tradicional, que busca robustez y estabilidad al intentar eliminar la complejidad y la capacidad de modificar su funcionamiento fundamental desde los componentes de red subyacentes. Los procesadores de red son un medio para implementar conceptos de redes activas. Las redes activas también se han implementado como redes superpuestas .

¿Qué ofrece?

La interconexión activa permite realizar cambios rápidos y personalizados en tiempo real en el funcionamiento de la red subyacente. Esto posibilita ideas como el envío de código junto con paquetes de información, permitiendo que los datos modifiquen su formato (código) para adaptarse a las características del canal. El programa más pequeño capaz de generar una secuencia de datos se encuentra en la definición de complejidad de Kolmogorov . La interconexión activa también permite el uso de algoritmos genéticos en tiempo real dentro de la red para componer servicios de red.

Cómo se relaciona con otros paradigmas de redes

La conectividad activa se relaciona con otros paradigmas de redes, principalmente en función de cómo se distribuyen la computación y la comunicación en la arquitectura.

Redes activas y redes definidas por software

La red activa es un enfoque de arquitectura de red con programabilidad integrada. Su nombre deriva de una comparación con enfoques de red que abogan por la minimización del procesamiento interno, basados en recomendaciones de diseño como el "argumento de extremo a extremo". Se concibieron dos enfoques principales: elementos de red programables ("conmutadores") y cápsulas, un enfoque de programabilidad que integra la computación en paquetes que viajan a través de la red. El tratamiento de los paquetes como programas se conoció posteriormente como "paquetes activos". La red definida por software desacopla el sistema que toma decisiones sobre el destino del tráfico (el plano de control) de los sistemas subyacentes que lo reenvían al destino seleccionado (el plano de datos). El concepto de plano de control programable se originó en la Universidad de Cambridge, en el Grupo de Investigación de Sistemas, donde (utilizando identificadores de circuitos virtuales disponibles en conmutadores de modo de transferencia asíncrona) se pusieron a disposición múltiples planos de control virtuales en un único conmutador físico. Control Plane Technologies (CPT) se fundó para comercializar este concepto.

Desafíos fundamentales

La investigación activa de redes aborda la naturaleza de la mejor manera de incorporar capacidades extremadamente dinámicas dentro de las redes. ^{[ 1 ]}

Para ello, la investigación activa en redes debe abordar el problema de la asignación óptima de computación frente a comunicación dentro de las redes de comunicación. ^{[ 2 ]} Un problema similar relacionado con la compresión de código como medida de complejidad se aborda mediante la teoría de la información algorítmica .

Uno de los desafíos de las redes activas ha sido la incapacidad de la teoría de la información para modelar matemáticamente el paradigma de red activa y permitir la ingeniería de redes activas. Esto se debe a la naturaleza activa de la red, en la que los paquetes de comunicación contienen código que modifica dinámicamente su funcionamiento. Se requieren avances fundamentales en la teoría de la información para comprender dichas redes. ^{[ 3 ]}

Un canal de red activo utiliza código ejecutable en el paquete para afectar el canal controlando la relación entre la secuencia transmitida. $X$ y la secuencia recibida $Y$ . $X$ está compuesto por una porción de datos $X^{datos}$ y una parte del código $X^{code}$ . Tras la incorporación de $X^{code}$ , el medio del canal puede cambiar su estado operativo y sus capacidades. ^{[ 4 ]}

{\displaystyle X} — Un canal de red activo utiliza código ejecutable en el paquete para afectar el canal controlando la relación entre la secuencia transmitida. $X$ y la secuencia recibida $Y$ . $X$ está compuesto por una porción de datos $X^{datos}$ y una parte del código $X^{code}$ . Tras la incorporación de $X^{code}$ , el medio del canal puede cambiar su estado operativo y sus capacidades. ^{[ 4 ]}

Redes activas a nanoescala

A medida que se alcanza el límite de reducción del tamaño de los transistores con la tecnología actual, se están explorando conceptos de redes activas como un medio más eficiente para realizar computación y comunicación. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Se puede encontrar más información al respecto en redes a nanoescala .

Véase también

Referencias

↑ Bush, SF (2005). "Una métrica simple para la adaptación de redes ad hoc" (PDF) . IEEE Journal on Selected Areas in Communications . 23 (23): 2272– 2287. doi : 10.1109/JSAC.2005.857204 . S2CID 17916856. Archivado del original (PDF) el 11 de julio de 2011.
↑ Bush, SF (2002). "Predicción de la gestión activa de redes virtuales: La complejidad como marco para la predicción, la optimización y la garantía" (PDF) . Actas de la Conferencia y Exposición de Redes Activas de DARPA . IEEE Computer Society Press. págs. 534–553 . arXiv : cs/0203014 . Bibcode : 2002cs........3014B . doi : 10.1109/DANCE.2002.1003518 . ISBN 0-7695-1564-9. S2CID 1202234 . Archivado del original (PDF) el 11-07-2011.
↑ Bush, Stephen F. (2011). "Hacia redes de comunicación a nanoescala in vivo: utilización de una arquitectura de red activa". Front. Comput. Sci . 5 (3): 316– 326. doi : 10.1007/s11704-011-0116-9 . S2CID 3436762 .
↑ Bush, Stephen F. (2011). "Hacia redes de comunicación a nanoescala in vivo: utilización de una arquitectura de red activa". Front. Comput. Sci . 5 (3): 316– 326. doi : 10.1007/s11704-011-0116-9 . S2CID 3436762 .
↑ NANA: Una arquitectura de red activa a nanoescala por Patwardhan, JP; Dwyer, CL; Lebeck, AR y Sorin, DJ, ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems (JETC), ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems) Vol. 2, No. 1, Páginas 1–30, enero de 2006, 3, 1–31.
↑ Redes de comunicación a nanoescala, Bush, SF, ISBN 978-1-60807-003-9Artech House, 2010 https://www.amazon.com/Nanoscale-Communication-Networks-Stephen-Bush/dp/1608070034

Lecturas adicionales

Hacia una arquitectura de red activa (1996), David L. Tennenhouse , et al., Computer Communication Review
Redes activas y gestión activa de redes: un marco de gestión proactiva, por Stephen F. Bush y Amit Kulkarni, Kluwer Academic/Plenum Publishers, Nueva York, Boston, Dordrecht, Londres, Moscú, 2001, 196 págs. Tapa dura, ISBN 0-306-46560-4.
Redes programables para el despliegue de servicios IP" por Galis, A., Denazis, S., Brou, C., Klein, C. - Artech House Books, Londres, 20 de junio; 450 págs. ISBN 1-58053-745-6.

Enlaces externos

Introducción a las redes activas (vídeo)

[1] Bush, SF (2005). "Una métrica simple para la adaptación de redes ad hoc" (PDF) . IEEE Journal on Selected Areas in Communications . 23 (23): 2272– 2287. doi : 10.1109/JSAC.2005.857204 . S2CID 17916856. Archivado del original (PDF) el 11 de julio de 2011.

[2] Bush, SF (2002). "Predicción de la gestión activa de redes virtuales: La complejidad como marco para la predicción, la optimización y la garantía" (PDF) . Actas de la Conferencia y Exposición de Redes Activas de DARPA . IEEE Computer Society Press. págs. 534–553 . arXiv : cs/0203014 . Bibcode : 2002cs........3014B . doi : 10.1109/DANCE.2002.1003518 . ISBN 0-7695-1564-9. S2CID 1202234 . Archivado del original (PDF) el 11-07-2011.

[3] Bush, Stephen F. (2011). "Hacia redes de comunicación a nanoescala in vivo: utilización de una arquitectura de red activa". Front. Comput. Sci . 5 (3): 316– 326. doi : 10.1007/s11704-011-0116-9 . S2CID 3436762 .

[4] Bush, Stephen F. (2011). "Hacia redes de comunicación a nanoescala in vivo: utilización de una arquitectura de red activa". Front. Comput. Sci . 5 (3): 316– 326. doi : 10.1007/s11704-011-0116-9 . S2CID 3436762 .

[5] NANA: Una arquitectura de red activa a nanoescala por Patwardhan, JP; Dwyer, CL; Lebeck, AR y Sorin, DJ, ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems (JETC), ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems) Vol. 2, No. 1, Páginas 1–30, enero de 2006, 3, 1–31.

[6] Redes de comunicación a nanoescala, Bush, SF, ISBN 978-1-60807-003-9Artech House, 2010 https://www.amazon.com/Nanoscale-Communication-Networks-Stephen-Bush/dp/1608070034

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