오버레이 네트워크

오버레이 네트워크는 다른 네트워크 ^[1]위에 계층화된 컴퓨터 네트워크입니다.

구조.

오버레이 네트워크 내의 노드는 가상 링크 또는 논리 링크에 의해 접속되어 있는 것으로 간주할 수 있습니다.가상 링크 또는 논리 링크는 각각 기본 네트워크 내의 많은 물리 링크를 경유하는 경로에 대응합니다.예를 들어, 피어 투 피어 네트워크나 클라이언트 서버 애플리케이션등의 분산 시스템은,^{[citation needed]} 노드가 인터넷상에서 동작하기 때문에, 오버레이 네트워크입니다.

인터넷은 원래 전화 네트워크에 오버레이로 구축되었지만, 오늘날(VoIP의 등장을 통해) 전화 네트워크는 점점 ^{[citation needed]}더 인터넷 위에 구축된 오버레이 네트워크로 바뀌고 있습니다.

사용하다

엔터프라이즈 네트워크

엔터프라이즈프라이빗 네트워크는 처음에 프레임 릴레이나 비동기 전송 모드패킷 스위칭인프라스트럭처등의 통신 네트워크에 오버레이 되어 있었습니다만, 이러한 (현재의 레거시)인프라스트럭처로부터 IP 베이스의 MPLS 네트워크나 가상 프라이빗 네트워크로의 이행이 개시되었습니다(2001~2002).

물리적인 관점에서 보면 오버레이 네트워크는 매우 복잡합니다(그림 1 참조).다양한 실체(기업, 대학, 정부 등)에 의해 운용 및 구축되는 다양한 논리층을 조합하고 있기 때문에 시간이 지남에 따라 제안할 수 없었던 광범위한 서비스 세트의 구축을 가능하게 하는 우려를 분리할 수 있습니다.단일 통신 사업자(광대역 인터넷 액세스, Voice over IP 또는 IPTV, 경쟁 통신 사업자 등)^[2]

인터넷

그림 1: 오버레이 네트워크의 예

그림 2: 논리 레이어로 분할된 오버레이 네트워크

(더 넓은 인터넷을 구성하는) 통신 전송 네트워크와 IP 네트워크는 모두, 적어도 광섬유층, 트랜스포트층, IP 또는 회선 스위칭층(PSTN의 경우)과 겹쳐져 있습니다.

인터넷을 통해

오늘날 인터넷은 IP 주소로 지정되지 않은 수신처에 대한 메시지 라우팅을 허용하기 위해 구축 가능한 더 많은 오버레이 네트워크의 기반이 되고 있습니다.예를 들어 분산 해시 테이블을 사용하여 IP 주소가 사전에 알려지지 않은 특정 논리 주소를 가진 노드에 메시지를 라우팅할 수 있습니다.

오버레이 네트워크는 고품질 스트리밍 미디어를 실현하기 위한 서비스 품질 보증을 통해 인터넷 루팅을 개선하는 방법으로도 제안되고 있습니다.IntServ, DiffServ, IP 멀티캐스트 등의 이전 제안에서는 네트워크 내의 모든 라우터의 변경이 필요하기 때문에 폭넓게 받아들여지지 않았습니다.한편, 오버레이 네트워크는 ISP의 협조 없이 오버레이 프로토콜 소프트웨어를 실행하는 엔드 호스트에 점진적으로 배치될 수 있습니다.오버레이에서는, 2 개의 오버레이 노드간의 기본 네트워크내에서 패킷이 라우팅 되는 방법을 제어할 수 없습니다만, 예를 들면, 메시지가 수신처에 도달하기 전에 통과하는 오버레이 노드의 시퀀스를 제어할 수 있습니다.

예를 들어 Akamai Technologies는 신뢰할 수 있고 효율적인 콘텐츠 전송(멀티캐스트의 일종)을 제공하는 오버레이 네트워크를 관리합니다.학술적인 조사에는 오버레이 네트워크에서 멀티캐스팅하는 End System Multicast 및 Overcast, 탄력적인 루팅을 위한 RON(Resilient Overlay Network), 서비스 품질 보증을 위한 OverQoS 등이 포함됩니다.

사물 인터넷

사물인터넷(IoT)이 분산되어 있기 때문에 기존의 인터넷 네트워크나 ^[3]기업 네트워크에서는 보기 드문 큰 운용상의 과제가 발생합니다.함께 관리되는 장치(예: 열차 편대)는 물리적으로 같은 위치에 있지 않습니다.대신 지리적으로 널리 분포되어 있습니다.대부분의 호스트가 건물 또는 캠퍼스에 밀집되어 있는 기업 네트워크에서 사용되는 관리 및 보안에 대한 운영 접근 방식은 IoT로 변환되지 않습니다.IoT 장치는 기업 네트워크 보안 및 운영 경계 밖에서 작동하며 기업 LAN 방화벽은 이러한 장치를 보호할 수 없습니다.기술자 파견은 비용이 많이 들기 때문에 수동 프로비저닝과 구성이 확장되지 않습니다.디바이스는 다양한 라스트 마일 ISP를 통해 인터넷에 접속하기 때문에 많은 디바이스가 공통의 IP 프레픽스를 공유하지 않고 임의의 시간에 주소가 변경됩니다.이러한 IP 에 근거하는 설정에서는, 계속적인 유지보수가 필요하게 되어, 대부분의 경우 오래된 것이 되어, 호스트와 디바이스가 외부의 위협에 노출됩니다.

장점과 이점

내장해성

RON(탄력 오버레이 네트워크)은 분산 인터넷 응용 프로그램이 연결 끊김 또는 간섭을 감지하고 복구할 수 있는 아키텍처입니다.복구에 최소 몇 분이 걸리는 현재의 광역 라우팅 프로토콜은 이 애플리케이션 계층 오버레이를 통해 개선됩니다.RON 노드는 서로 인터넷 경로를 감시하고 패킷을 직접 인터넷 또는 다른 RON 노드를 통해 재루팅할지 여부를 결정하여 애플리케이션 고유의 ^[4]메트릭을 최적화합니다.

복원 오버레이 네트워크는 비교적 단순한 개념 설계를 가지고 있습니다.RON 노드는 인터넷의 다양한 위치에 배치됩니다.이러한 노드는 패킷 라우팅에 협력하는 애플리케이션층 오버레이를 형성합니다.각 RON 노드는 서로 간의 인터넷 경로 품질을 모니터링하고 이 정보를 사용하여 각 패킷에서 경로를 정확하고 자동으로 선택함으로써 낮은 서비스 ^[4]품질에서 회복하는 데 필요한 시간을 단축합니다.

멀티캐스트

오버레이 멀티캐스트는 엔드 시스템 또는 피어 투 피어 멀티캐스트라고도 합니다.널리 분산된 노드 간의 고대역폭 멀티 소스 멀티캐스트는 음성 및 화상 회의, 멀티 파티 게임, 콘텐츠 전송 등 광범위한 애플리케이션에 매우 중요한 기능입니다.지난 10년 동안, 많은 연구 프로젝트들이 그러한 그룹 통신 애플리케이션을 지원하기 위한 효율적이고 확장 가능한 메커니즘으로서의 멀티캐스트의 사용을 탐구해 왔다.멀티 캐스트는, 리시버 세트의 사이즈와 단일 노드에 보관 유지되는 스테이트의 양을 분리해, 네트워크내의 장황한 통신을 회피합니다.

베스트 에포트 네트워크 계층 멀티캐스트 프로토콜인 IP 멀티캐스트의 제한된 배치로 인해, 엔드 시스템만을 사용하여 애플리케이션 계층에서 구현되는 대체 접근법에 상당한 관심을 가져왔다.오버레이 또는 엔드 시스템멀티캐스트접근법에서는 참여 피어는 데이터 전송을 위한 오버레이토폴로지로 정리됩니다.이 토폴로지의 각 엣지는 기반이 되는 인터넷 내의 2개의 엔드 시스템 또는 피어 사이의 유니캐스트패스에 대응합니다.모든 멀티캐스트 관련 기능은 라우터 대신 피어에서 구현되며, 멀티캐스트 프로토콜의 목표는 데이터 전송을 위한 효율적인 오버레이를 구축하고 유지하는 것입니다.

단점들

데이터 확산 속도가 느리다.
긴 레이텐시
특정 포인트로 패킷을 복제합니다.