Konu: IP Ağlar için Trafik Mühendisliği: NetSco

[BLEDA]

NetScope, büyük IP omurga ağlarını yönetmek için geliştirilmiş yazılımdır. “what-if” modelinde trafik mühendisliği araştırmaları için, geliştirilebilir ve güçlü bir ortam sağlayan NetScope, ağ yöneticilerine görsel bir yönetim/denetleme ortamı sunar.


Ağ Mühendisliğinin Zorlukları:
•   Müşterilerin servis kalitesinde artan istekleri.
•   Birbirine bağlı ayarlanabilir parametrelerin fazla sayıda ve karmaşık olması
•   Ağ büyüklüğü: Ağ Endüstrinin ayrı ağları birleştirmesiyle, karmaşık ağların oluşurken, ağ sorunla-rıyla uğraşan uzman sayısının az olması.
•   Trafik değişkenliği: Ağ trafiğinin önceden tahmin edilen trafik yüklerine zaman içindeki kullanıl-dığı oranlara ve müşteri taleplerine göre değişmesi.

Trafik mühendisliği ağ performansını optimum hale getirmek için üç tümleşik aktiviteyi hedefler:

1.   Trafiğin ölçümü
2.   Ağın modellenmesi
3.   Trafiğin kontrolü için mekanizmaların seçilmesi.

NetScope, bu zorlukları üstesinden gelinmesi için geliştirilmiş bir yazılım aracıdır.

NetScope’un Mimarisi:
NetScope ağdan elde ettiği konfigürasyon ölçüm verilerini işleyerek bir veritabanı oluşturur; bunu kullanarak bir trafik yönlendirme modeli elde eder ve bunu görsel bir biçimde ağ yöneticisine sunar.

Konfigürasyon: Topolojinin kapasiteleri, müşteri adresleri (IP), ISP’ler arası doğrudan bağlantılar (Peering), yönlendirme konfigürasyonları ve 2. katmandan (Data Link Layer)dan oluşur.

Ölçüm: Ağ omurgasına giriş ve çıkışların ölçümü.

Veri Modeli: Ağ ölçümleri ile konfigürasyon bilgilerinin birleştirilmesi.
Yönlendirme Modeli: Ağ Topolojisi ve trafik yoğunluğu bilgilerinin birleştirilmesi ve bu bilgiler doğrultusunda trafik akışının yönlendirilmesi.

Görselleştirme: İkinci ve üçüncü katman bağlantılarını göstererek trafik istatistiklerine ve ağ konfügürasyon bilgilerine kolayca erişim sağlar. Değişik renkler, grafik büyüklükler kullanılır. “what-if” deneylerine olanak sağlar.

OSPF: (Open Shortest Path First) Geniş IP ağlarda kullanılan ve bağlantı durum algoritmasına da-yanan bir protokoldür. Omurgayı oluşturan yönlendiricilerde koşturulur. Açık olan en kısa yolu belir-ler.



Örnek NetScope Uygulaması:
Trafik değerleri:

0-3 üşük trafik
3-6 :Orta trafik
6-10: Yüksek trafik

Şekil-1’de A ve B yönlendiricileri arasındaki bağlantı (link) yüksek trafik değerine sahiptir; bunun trafiğini azaltmak için OSPF maliyet (weight) parametre değerini yükseltilir, A-B arasındaki trafik sanal olarak daha da arttırılmış olur. Böylece bu bağlantıya olan talepler OSPF algoritmasına göre azalmış olur; ve Şekil-2 deki yeni durum oluşur. D-B linki kullanılmaz. C-B linki aktif hale gelir. A-C ve C-D linkleri yüklenir.
NetScope yaklaşımı, büyük ISP ağlarının performansnı yönetmekte, trafiği, topolojiyi ve yönlendir-meyi birleştiren bir yaklaşımdır. [3]

4. Yeni Nesil Uydu Ağları için Taşıma ve Yönlendirme Mimarisi
Son zamanlarda İnternet kullanımının hızla artmasıyla birlikte, kullanıcılar için yeni çözümler aranmaya başlandı. Bunlardan biri de Amerika’da önerilen çeşitli Ka-band uydu sistemleridir. Bu sis-temler hızlı olmasına rağmen, coğrafi konuma bağlı olarak diğerlerinden (fiber,DSL gibi) daha az ma-liyetli çözümler sunmaktadır. Ka-Band uydu sistemleri modülasyon/demodülasyon, kodlama/çözme, FEC kontrolu işlemlerinin tümleşik (onboard) yapılmasını gerektiriyor. Bu uygulamaların büyük bir çoğunluğu IP protokolünde yürütülüyor. Bağlantı (link) katmanında ise ATM kullanılıyor. ATM kul-lanılmasının nedeni, uydularda hızlı paket anahtarlama yeteneği, FEC sabit uzunluklu paketlerde doğal işleyiş ve gelecekte de ATM’in baskın bir teknoloji olacağının görülmesidir.
Uydu sistemleri, terminal bağlantıları için SVC sağlayacak bir mekanizmaya sahip olmalı, IP adresle-ri ATM adreslere çözebilmeli, hedefe kadar kısayol bir SVC sağlamalıdır.

ATM Tabanlı Bir Taşıma Katmanı: Bütün uydu terminalleri, servis üyeliği boyunca ATM adresleri tarafından tanımlanır. Hedef terminalin ATM adresi belirlendiğinde, standart ATM sinyalleme kullanı-larak iki terminal arasında anahtarlamalı bağlantılar kurulur. Burada IP-ATM dönüşümü (mapping) NCC’de yapılır ve uydu ile NCC yönlendirici gibi davranır. Şekil 2 ATM kullanarak veri ve yönlen-dirme ilerleyişini göstermektedir. Terminaller ve SRS arasında adres çözümü için NHRP (Next Hop Resolution Protocol) de yürütülür. SRS, bütün adres haritalamalarını NHS’de (NHRP Server) saklar. Terminaller bir NHRP istemci (NHC) gibi davranarak istekte bulunur. SRS de isteği alınca hedef için en uygun,en kısa yolu belirler. NHS, bu adresi verir. Q.2931 setup mesajı, bağlantı kurulan iki ATM son düğüm adreslerini ve diğer bilgileri içerir. SCS, bu mesajı kabul mesajıyla yanıtlar. Bağlantı bu şekilde kurulmuş olur.
Uydu Ağ Mimarisi : Sistem, bağlantısını, servis erişimini, IP-ATM adres çevrimini NCC (network control center) tarafından sağlar. NCC, bir ağ yönetim sistemi (NMS), SRS ve SCS den oluşur. SCS, sistem boyunca terminaller arası ATM bağlantı kurulumunu ve kontrolünü idare eder. SRS ise servis yönetimi, yol idaresi, IP-ATM adres çevriminden sorumludur. İki çeşit terminal vardır. Kullanıcı ve gateway terminal. Kullanıcı terminaller, ağları uzaktan idare eden uydu erişimi sağlar. Gateway ter-minaller ise ağlar içinden ilk bağlantı arayüzünü sağlayan sistem elemanlarıdır. Bu terminaller, routing senaryolarına göre konfigüre edilebilirler. İstenen hedef için en kısa yolu bulan bir algoritma kullanı-lır. OSPF (Open Shortest Path First), I-EGP, I-BGP bunlar arasında sayılabilir.
Ölçeklenebilirlik: Bir sistem için ölçeklenebilirlik çok önemli bir özelliktir. Bu sistemde de yön-lendirici CPU, bellek gereksinimlerini, band genişliğini en aza indirmek gerekmektedir. Bunu da ka-fes bağlı topolojilerden sakınarak sağlanabilir; yıldız bağlı HUB ile band genişliği azaltılabilir.