Введение
Амбиентные сети – это подход к интеграции сетей, направленный на решение проблем, связанных с переключением между сетями для обеспечения постоянной связи с внешним миром. Цель данного проекта – разработка сетевой инфраструктуры, управляемой программным обеспечением, которая сможет функционировать поверх любой существующей или будущей физической сетевой инфраструктуры, обеспечивая устройствам возможность подключения друг к другу и, через них, к внешнему миру. Концепция амбиентных сетей берет начало в проекте IST Ambient Network, являвшемся исследовательским проектом, финансируемым Европейской комиссией в рамках Шестой рамочной программы (FP6).
Проект "Сети окружающей среды"
Ambient Networks был совместным проектом в рамках Шестой рамочной программы Европейского Союза, посвященным исследованию будущих систем связи, выходящих за рамки фиксированных и мобильных сетей третьего поколения. Он является частью инициативы «Беспроводной мир». В рамках проекта разрабатывалась новая концепция под названием «Ambient Networking» для обеспечения подходящих технологий мобильных сетей для будущей мобильной и беспроводной среды связи. Целью Ambient Networks было создание единой сетевой концепции, способной адаптироваться к крайне разнородной среде различных радиотехнологий и сетевых сред. Особое внимание уделялось стимулированию как конкуренции, так и сотрудничества между различными игроками рынка путем определения интерфейсов, обеспечивающих оперативное согласование соглашений. Этот подход превосходил простое взаимодействие четко определенных протоколов и, как ожидалось, окажет долгосрочное влияние на бизнес-ландшафт в мире беспроводных сетей. Ключевым элементом проекта была концепция композиции сетей – подход к решению проблемы динамичности целевой среды, основанный на открытой структуре для функций управления сетью, которую можно расширять новыми возможностями и использовать поверх существующей инфраструктуры связи. Первый этап проекта (2004–2005) заложил концептуальные основы. Результаты первого этапа обобщены в документе D1.5 «Архитектура рамочной системы Ambient Networks» и содержат ссылки на другие соответствующие материалы. Второй этап (2006–2007) был посвящен аспектам валидации. Одним из ключевых результатов второго этапа стал интегрированный прототип, использованный для изучения осуществимости концепции Ambient Networks для ряда типичных сетевых сценариев. Прототип ACS использовался для итерационного тестирования компонентов, разработанных в рамках проекта, в реальной реализации. Параллельно продолжалась работа, основанная на подходе «сверху вниз», что привело к уточнению спецификации системы. Этот документ, известный как «Описание системы», доступен на веб-сайте Ambient Networks. Вопросы, связанные с этим, рассматриваются в 3GPP.
Интерфейсы и их использование
ACS (Ambient Control Space) – это внутренняя среда амбиентной сети. Она предоставляет доступные функции и осуществляет полный контроль над ресурсами сети. Инфраструктура Ambient Networks оперирует не узлами, а сетями, хотя изначально все "сети" могут состоять всего из одного узла: эти "сети" должны объединяться для формирования сети в традиционном понимании этого слова. Формирование композиции включает в себя переговоры и последующую реализацию Соглашения о композиции. Это объединение может происходить полностью автоматически. Решение об объединении принимается на основе предварительно настроенных политик. Для взаимодействия с ACS предусмотрено три интерфейса:
ANI: Интерфейс амбиентной сети. Сеть, желающая присоединиться, должна сделать это через данный интерфейс. ASI: Интерфейс амбиентных сервисов. Этот интерфейс используется для доступа к функциям внутри ACS. ARI: Интерфейс амбиентных ресурсов. Этот интерфейс используется для доступа к ресурсам внутри сети (например, к объему трафика). Интерфейсы служат для сокрытия внутренней структуры базовой сети. Если две сети взаимодействуют и принимают решение об объединении, формируется новый ACS, состоящий из обеих (при этом каждая из сетей сохранит свой собственный ACS вместе с интерфейсами внутри этого глобального, нового ACS). Сформированный ACS, разумеется, будет иметь свои ANI, ASI и ARI и использовать их для объединения с другими амбиентными сетями. Альтернативные варианты композиции включают в себя отказ от объединения двух амбиентных сетей (взаимодействие сетей) или создание нового виртуального ACS, осуществляющего совместное управление определенным набором общих ресурсов (совместное управление).
ANI: Ambient Network Interface. If a network wants to join in, it has to do so through this interface. ASI: Ambient Service Interface. If a function needs to be accessed inside the ACS, this Interface is used. ARI: Ambient Resource Interface. If a resource inside a network needs to be accessed (e. g. the volume of the traffic), this interface is used. Interfaces are used to hide the internal structures of the underlying network. If two networks meet, and decide to merge, a new ACS will be formed of the two (though the two networks will have their own ACS along with the interfaces inside this global, new ACS). The newly composed ACS will of course have its own ANI, ASI and ARI, and will use these interfaces to merge with other Ambient Networks. Other options for composition are to not merge the two Ambient Networks (Network Interworking) or to establish a new virtual ACS that exercises joint control over a given set of shared resources (Control Sharing).