"False"
Hoppa direkt till innehållet

Studenter som inte bytt lösenord sedan 7 maj kan inte logga in på studentwebben. Läs hur du byter lösenord.

printicon
Huvudmenyn dold.

Intelligent Service Mesh for an Autonomous Network-Compute Fabric

Forskningsprojekt Det ställs allt hårdare och striktare prestandakrav, som toppmoderna moln och anslutningsmöjligheter inte kan erbjuda. Här förbättrar vi intelligensen och autonomin i själva kärnan för edge computing.

Digitaliseringen av industri, företag och samhälle, t ex inom fordons- och tillverkningsindustrin, leder till allt hårdare och striktare prestandakrav jämfört med vad som idag kan erbjudas av toppmoderna moln och anslutningsmöjligheter. Vi föreslår att man uppfyller dessa krav genom att förbättra intelligensen och autonomin i den så kallade network-compute fabric, kärnan i edge computing-infrastrukturen, genom att förena hanteringen av applikationer över mycket distribuerade och dynamiska network-compute-resurser.

Projektansvarig

Erik Elmroth
Professor
E-post
E-post
Telefon
090-786 69 86

Projektöversikt

Projektperiod:

2022-09-01 2026-08-31

Medverkande institutioner och enheter vid Umeå universitet

Institutionen för datavetenskap

Externa finansiärer

WASP Wallenberg AI, Autonomous Systems and Software Program

Projektbeskrivning

Vår vision om ett nätverk för databehandling är att tillhandahålla en kontinuerlig körningsmiljö genom enhet, deep edge och centralt moln. Denna struktur är viktig både för nya applikationer och för "molnifieringen" av själva nätverket. För att dra nytta av nätverkets distribuerade karaktär delas applikationer allt oftare upp i mindre komponenter som sedan sprids över en distribuerad infrastruktur. Uppdelningen och fördelningen av applikationer i kombination med en alltmer heterogen infrastruktur kommer att göra applikationerna allt svårare att hantera. Därför innebär network-compute fabric nya möjligheter att optimera applikationernas prestanda, dock till priset av ökad komplexitet som måste hanteras med en allt högre grad av automatisering.

Intelligent hantering av trafik

Den övergripande forskningsfrågan vi ställer oss är hur intelligens och autonomi kan användas i ett nätverks- och beräkningssystem för att möta framtida applikationers höga prestandakrav. Vi avser att undersöka och föreslå intelligenta och enhetliga mekanismer för optimerad hantering av trafik över distribuerade applikationskomponenter baserade på det så kallade service mesh.

För att säkerställa eller garantera önskad prestanda kommer vi att införa både medvetenhet och kontroll över logiken för vidarebefordran av trafik över alla komponenter i en distribuerad molnbaserad applikation, vilket ger en samordnad hantering av nätverks- och beräkningsresurser.

Den optimerade trafikhanteringen för molnbaserade distribuerade applikationer i nätverks- och beräkningsstrukturen innebär ett samspel mellan applikationskrav, beslut om placering och skalning av applikationer samt tillgänglighet till nätverks- och beräkningsresurser, som alla kan vara föremål för dynamiska förändringar. En stor utmaning är införandet av automatisering i hanteringen av applikationstrafiken på ett sätt som uppfyller kraven på prestanda, robusthet och skalbarhet. En annan svårighet är samordningen mellan molnbaserade applikationer och nätverksarbetsbelastningar i en tätt integrerad nätverks- och beräkningsstruktur. En sådan integration förväntas skapa möjligheter för nya former av optimering och automatisering.

Molnbaserad strategi

SM-konceptet (Service Mesh) har utvecklats som en standardmetod för trafikhantering och observerbarhet för molnbaserade arbetsbelastningar med stöd för mycket finfördelade kontrollnivåer. SM blir allt vanligare, inte bara för applikationsarbetsbelastningar, t.ex. med Istio, utan även för nätverksfunktioner, t.ex. med NSM. SM representerar en helt molnbaserad strategi för nätverksprogrammerbarhet och står i kontrast till telekomstrategin Software Defined Networking (SDN), som har spelat en viktig roll för den inledande aktiveringen av nätverksprogrammerbarhet.

SM har utmaningar när det gäller prestanda, skalbarhet och autonomi. När det gäller SM:s dataplan finns det en icke försumbar fördröjning och en komplex avvägning mellan denna fördröjning och nivån av granularitet för trafikhantering. När det gäller kontrollplan för SM finns det också utmaningar med prestanda och skalbarhet som hindrar stöd för mer dynamiska och distribuerade Edge Cloud-användningsfall. Behovet av att hålla en väldefinierad separation av problem har resulterat i mycket fragmenterade metoder för nätverksprogrammerbarhet för moln-native-applikationer och nätverksarbetsbelastningar.

Intelligens och autonomi

SM kan ligga till grund för att konvergera dessa tillvägagångssätt genom att möjliggöra molnbaserad nätverksprogrammerbarhet som en integrerad del av nätverks- och beräkningsstrukturen. Forskningsförslaget tar upp utvecklingen av SM, mot en enhetlig molnbaserad nätverksprogrammeringsmetod för både applikations- och nätverksarbetsbelastningar. Det omfattar även optimering av trafikhantering för applikationsarbetsbelastningar i samordning med nätverksarbetsbelastningar, samt optimering av själva SM med högre nivåer av intelligens och autonomi. 

Externa finansiärer

Senast uppdaterad: 2024-05-02