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面向 exascale 端到端网络化科学的软件定义网络

网络与互联网体系结构 2020-04-14 v1

摘要

领域科学应用与工作流过程目前被迫将网络视为不透明的基础设施,向其中注入数据并希望其以可接受体验质量在目的地出现。应用几乎无力与网络交互以交换信息、协商性能参数、发现预期性能指标,或实时接收状态/故障排查信息。此处呈现的工作受一种新智能网络与智能应用生态的愿景驱动,该生态将为领域科学工作流提供更确定性与交互性的环境。面向 Exascale 端到端网络化科学的软件定义网络(SENSE)系统包含一种基于模型的架构、实现与部署,支持跨管理域的自动化端到端网络服务实例化。基于意图的接口允许应用表达其高层服务需求,智能编排器与资源控制系统允许根据个体应用与基础设施运营商需求定制可扩展性与实时响应能力。这使得科学应用能将网络作为一等可调度资源管理,正如当前对仪器、计算与存储系统的做法。在生产网络与测试床上的部署与实验已验证 SENSE 的功能与性能。基于仿真的测试验证了支持研究与教育基础设施所需的可扩展性。本工作的关键贡献包括架构定义、参考实现与部署。这为智能网络服务的进一步创新提供了基础,以在大数据、云计算、机器学习与人工智能时代加速科学发现。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.05953,
  title  = {Software-Defined Network for End-to-end Networked Science at the Exascale},
  author = {Inder Monga and Chin Guok and John MacAuley and Alex Sim and Harvey Newman and Justas Balcas and Phil DeMar and Linda Winkler and Tom Lehman and Xi Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.05953},
  year   = {2020}
}

备注

To appear in the journal of Future Generation Computer Systems