Адаптивная коммуникация

Одно из наиболее актуальных направлений исследований в области компьютерных сетей – разработка интеллектуальных методов управления сетью, которые позволяли бы повысить её производительность за счёт более рационального использования доступных ресурсов и оптимизации работы сети под конкретные прикладные задачи. Подобные оптимизации часто имеют принципиальное значение, поскольку способны создать конкурентное преимущество, например, при организации облачных вычислений, потоковом вещании с помощью сетей доставки контента, построении интерактивных онлайн сервисов и игр, консолидации датчиков и актуаторов, составляющих основу технологии интернета вещей.

В лаборатории ведутся работы по нескольким направлениям адаптивной коммуникации:

  1. Адаптивная настройка сетевых приложений и коммутационного оборудования.
  2. Идея направления заключается в автоматическом подборе наиболее подходящих параметров работы сети в зависимости от текущего состояния сетевого окружения. Сотрудниками лаборатории накоплен большой опыт по работе с многопоточными транспортными соединениями, которые распределяют передаваемые с их помощью них данные по нескольким маршрутам через сеть. Оригинальной разработкой лаборатории является протокол FDMP, обеспечивающий наперёд заданное качество сетевых соединений благодаря встроенным механизмам изменения количества задействованных ими маршрутов и перераспределения этих маршрутов по топологии сети;

  3. Сетевые протоколы с нестрогой семантикой.
  4. Современные сетевые приложения и сервисы de facto строятся на базе двух основных протоколов: простого, но ненадёжного UDP и надёжного, но непрозрачного TCP. Однако абстракции и интерфейсы, которые предлагаются данными протоколами, хорошо подходят далеко не для всех задач, возникающих на практике. Исследования в данном направлении предлагают увеличить производительность соединений за счёт гибкой настройки интерфейсов и сервисов, которые предоставляет транспортный протокол, в зависимости от требований конкретного распределённого приложения.

  5. Программируемая обработка пакетов.
  6. В рамках данного направления ведутся работы по построению легковесных методов обработки пакетов сетевого трафика, межуровневой оптимизации сетевого стека, расширению функциональности сетевого оборудования. Одной из актуальных задач направления является разработка прокси-серверов, пригодных для разбиения протяжённых транспортных соединений на последовательности более коротких соединений с целью их последующей оптимизации под соответствующие сегменты сети.

Специфика исследований в области адаптивной коммуникации заключается в близком пересечении сетевой инженерии, технологий программирования – сети отходят от закрытых устройств с фиксированным функционалом и движутся в сторону открытых программируемых интерфейсов – и строгой алгоритмики. При выполнении курсовых и дипломных работ студенты получают возможность работы с современным оборудованием (мощные сервера, оптоволоконные линии, высокопроизводительные коммутаторы), углубить навыки программирования (распределённые архитектуры, сетевой стек, ядро Linux), а так же применить свои математические знания на практике.