Кіріспе
Басқа желіге салынған компьютерлік желі – басқа (физикалық емес, логикалық) желіге қабатталған компьютерлік желі. Үстіңгі желі (overlay network) ұғымы OSI қабатты желілерінің дәстүрлі моделінен өзгеше, және негізгі желінің IP желісінің бір түрі екенін болжайды. Үстіңгі желілік технологиялардың мысалдары: VXLAN, BGP VPN, 2- және 3-деңгейлі желілер, сондай-ақ GRE немесе IPSEC туннельдері сияқты IP үстінен IP технологиялары. SD-WAN сияқты IP үстінен IP технологиялары – үстіңгі желілер класының бірі.
An overlay network is a computer network that is layered on top of another (logical as opposed to physical) network. The concept of overlay networking is distinct from the traditional model of OSI layered networks, and almost always assumes that the underlay network is an IP network of some kind. Some examples of overlay networking technologies are, VXLAN, BGP VPNs, both Layer 2 and Layer 3, and IP over IP technologies, such as GRE or IPSEC Tunnels. IP over IP technologies, such as SD WAN are a class of overlay network.
Құрылымы
Үстіне жабылатын желідегі түйіндер виртуалды немесе логикалық байланыстармен қосылған деп есептелуі мүмкін, олардың әрқайсысы негізгі желідегі көптеген физикалық байланыстар арқылы жүретін жолға сәйкес келеді. Мысалы, теңдестірілген жүйелер, сияқты пир-ту-пир желілері – олардың түйіндері қолданыстағы желілік байланыстардың үстінде желі құрағандықтан, үстіне жабылатын желілер болып табылады. Интернет бастапқыда телефон желісінің үстіне салынған, ал қазіргі кезде (VoIP-тің пайда болуымен) телефон желісі Интернеттің үстіне салынған желіге айналып келеді.
Атрибуттары
Үстіне жабылатын желілердің белгілі бір қасиеттері бар, оның ішінде логикалық адрестеуді бөлу, қауіпсіздік және қызмет көрсету сапасы. Басқа қосымша қасиеттерге: сенімділік/қалпына келтіру, шифрлау және өткізу қабілетін басқару жатады.
Телекоммуникация операторлары
Телекоммуникациялық операторлар өздерінің физикалық инфрақұрылымы арқылы қызметтерді ұсыну үшін жапсырма желілерді пайдаланады. Физикалық тұрғыдан әртүрлі орналасқан сайттарды (Wide Area Networks, WANs) байланыстыратын желілерде, ең көп қолданылатын жапсырма желі технологиясы – BGP VPN. Бұл VPN-дер кәсіпорындарға өздерінің сайттары мен қосымшаларын байланыстыру үшін қызмет түрінде ұсынылады. Мұндай жапсырма желілердің артықшылығы – телекоммуникация операторының адрестеуді немесе басқа кәсіпорынға тән желілік атрибуттарды басқару қажеттілігі болмайды. Деректер орталықтарында VXLAN жиі қолданылып келді, бірақ оның күрделілігі және 2-ші деңгейдегі VXLAN негізіндегі жапсырма желілерін 3-ші деңгейдегі IP/BGP желілерімен біріктіру қажеттілігіне байланысты, виртуалды машиналар немесе Kubernetes кластерлері арасындағы 2-ші деңгей байланысын қамтамасыз ету үшін деректер орталықтарында BGP қолдану жиілеу болып келеді.
Кәсіпорын желілері
Кәсіпорынның жеке желілері алғаш рет Frame Relay және Асинхронды беру режимі сияқты телекоммуникациялық желілерге қосымша құрылды, бірақ осы (қазіргі ескірген) инфрақұрылымдардан IP негізделген MPLS желілеріне және виртуалды жеке желілерге көшу (2001–2002 жж.) басталды және қазір толық аяқталды, Frame Relay немесе ATM желілері өте сирек кездеседі. Кәсіпорын тұрғысынан қарағанда, оператор конфигурациялаған VPN қызметі олардың негізгі байланыс қажеттіліктерін қанағаттандырса да, икемділік жетіспейді. Мысалы, бәсекелес операторлардың қызметтерін қосу немесе интернет-қызмет арқылы кәсіпорын қызметін пайдалану және осы қызметті стандартты VPN технологияларымен қамтамасыз ету мүмкін емес. Сондықтан SD-WAN желілері кеңінен тарады, олар кәсіпорындарға желіге қол жеткізу түріне қарамастан, сайттар мен пайдаланушыларды қосуға мүмкіндік береді.
Интернет арқылы
Интернет – IP-адресімен нақты анықталмаған түмендерге хабарларды жолдауға мүмкіндік беретін, одан әрі құрылатын желілердің негізі болып табылады. Мысалы, таратылған хэш-кестелерді белгілі бір логикалық адреске ие, IP-адресі алдын ала белгісіз түйінге хабарларды бағыттау үшін қолдануға болады.
Қызметтің сапасы
Трафикті белгілеу арқылы жолақтықты қамтамасыз етудің бірнеше шешімі бар, оның ішінде IntServ және DiffServ. IntServ әрбір ағынды қадағалауды талап етеді және осының салдарынан маршруттандыру платформаларында масштабтау мәселелері туындайды. Ол кеңінен қолданылмады. DiffServ көптеген операторларда трафик түрлерін ажырату әдісі ретінде кеңінен қолданылған. DiffServ өзі өткізу қабілетіне кепілдік бермейді, бірақ желі операторына қай трафиктің басымдығын анықтауға мүмкіндік береді, соның салдарынан тығырылған кезде ол бірінші болып жіберіледі. Үстінен салынатын желілер қызмет сапасын одан да дәл деңгейде іске асырады, бұл корпоративтік пайдаланушыларға қолданба және пайдаланушы/орналасқан жері бойынша қай трафикті басымдыққа бөлу керектігін шешуге мүмкіндік береді.
Қолданудың оңайлығы
Үстіртпе желілерді интернет-провайдерлердің (ISP) қатысуынсыз, соңғы пайдаланушылардың сайттарында немесе үстіртпе протоколы бағдарламалық жасақтамасын іске қосатын хосттарда кезең-кезеңімен орнатуға болады. Үстіртпе желі екі үстіртпе түйіні арасындағы негізгі желіде пакеттердің қалай маршрутизацияланатынын бақылай алмайды, бірақ хабарламасы түйінге жеткенше қандай үстіртпе түйіндерден өтетінін басқара алады. Мысалы, Akamai Technologies сенімді және тиімді контент жеткізуді (мультикасттың бір түрі) қамтамасыз ететін үстіртпе желіні басқарады.
Қаттылық
Телекоммуникациялық желілердегі төзімділіктің мақсаты – қажетті қызмет деңгейін немесе қолжетімділікті сақтау үшін, ақаулықтар кезінде автоматты түрде қалпына келтіруді қамтамасыз ету болып табылады. Телекоммуникациялық желілер қабаттар бойынша құрылғандықтан, төзімділікті физикалық, оптикалық, IP немесе сессия/қолданба қабаттарында қолдануға болады. Әрбір қабат, төменгі қабаттың төзімділік мүмкіндіктеріне сүйенеді. Сондықтан SD WAN қызметтері түріндегі IP желілері, олардың үстінен тасымалданатын физикалық, оптикалық және негізгі IP қызметтеріне тәуелді. Қолданба қабатындағы жабылулар, олардың астындағы барлық қабаттарға байланысты. Жабылу желілерінің артықшылығы – олар дәстүрлі желілік инфрақұрылымға қарағанда икемдірек және бағдарламаланады, бұл қосымша кешігу, күрделілік және жолақтық енінің артық шығындарының кемшіліктерін басып жеңеді.
Қолданбалық қабаттың төзімділік тәсілдері
Қатты жабылатын желілер (RON) – таратылған Интернет қосымшаларына үзіліс немесе кедергілерді анықтап, олардан қалпына келуге мүмкіндік беретін архитектуралар. Ағымдағы кең аумақты маршрутизациялау протоколдары, қалпына келуіне бірнеше минут уақыт кететін болса, осы қосымша қабаты арқылы жақсартылады. RON түйіндері өзара Интернет жолдарын бақылайды және пакеттерді тікелей Интернет арқылы немесе басқа RON түйіндері арқылы қайта бағыттау қажеттігін анықтайды, осылайша қосымшаға тән көрсеткіштерді оңтайландырады. Қатты жабылатын желінің салыстырмалы түрде қарапайым тұжырымдамалық дизайны бар. RON түйіндері Интернеттегі әртүрлі орналасқан жерлерде орналастырылады. Бұл түйіндер пакеттерді маршрутизациялауда ынтымақтасатын қосымша қабатын құрайды. Әрбір RON түйіні бір-біріне байланысты Интернет жолдарының сапасын бақылайды және осы ақпаратты әрбір пакет үшін жолдарды дәл және автоматты түрде таңдау үшін пайдаланады, осылайша қызмет сапасының нашарлауынан қалпына келуге қажетті уақытты қысқартады.
Көп тарату
Үстіне көп таратуды сондай-ақ Ақырғы жүйе немесе Пир-пир көп тарату деп те атайды. Көп көзден шығатын, жоғары өткізгіштік қабілетіне ие көп тарату, кеңінен тараған түйіндер арасында аудио және бейне конференциялар, көп ойыншылы ойындар және контент тарату сияқты көптеген қолданбалар үшін маңызды мүмкіндік болып табылады. Соңғы он жылда бірнеше зерттеу жобалары осындай топтық байланыс қолданбаларын қолдау үшін тиімді және кеңейтілген механизм ретінде көп таратуды пайдалануды зерттеді. Көп тарату қабылдаушылар тобының мөлшерін кез келген бір түйінде сақталатын күйдің мөлшерінен ажыратып, желідегі артық байланыстың алдын алады. IP көп таратудың, ең жақсы күш-жігерді желілік қабаттағы көп тарату протоколының, шектеулі қолданылуы, тек соңғы жүйелерді пайдалана отырып, қолданба қабатында іске асырылатын балама тәсілдерге үлкен қызығушылық тудырды. Үстіңгі немесе соңғы жүйелік көп тарату тәсілінде қатысушы пирлер деректерді жеткізу үшін үстіңгі топологияға ұйымдасады. Бұл топологиядағы әрбір қабырға негізгі интернеттегі екі соңғы жүйе немесе пир арасындағы біржолғы байланыс жолына сәйкес келеді. Барлық көп таратуға қатысты функционалдық мүмкіндіктер маршрутизаторлардың орнына пирлерде іске асырылады, ал көп тарату протоколының мақсаты деректерді беру үшін тиімді үстіңгі қабатты құру және сақтау болып табылады.