ITMI20100874A1 - Method and system for network virtualization - Google Patents
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Description
METODO E SISTEMA PER VIRTUALIZZAZIONE DI RETE
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DESCRIZIONE CAMPO DELL'INVENZIONE
L'invenzione à ̈ relativa al campo della virtualizzazione di rete.
SFONDO DELL’INVENZIONE
La virtualizzazione di rete à ̈ attualmente considerata come uno degli approcci più promettenti per consentire l'innovazione delle reti di oggigiorno. In termini generali, la virtualizzazione di rete può essere vista come strumento fondamentale per parecchie applicazioni:
valutazione di nuove architetture Internet conformi non necessariamente arretrate in ambienti realistici su larga scala, aiutando in tal modo a superare l'ossificazione Internet attuale;
- variazione del ruolo funzionale e del modello aziendale dei Fornitori di Servizi Internet disaccoppiando la fornitura di infrastruttura fisica dalla fornitura di risorse di comunicazione/calcolo. In tal modo essa consente l'introduzione di nuovi attori quali: Fornitori di Infrastrutture, Fornitori di Reti Virtuali e Fornitori di Servizi, migliorando in ultima analisi la concorrenza in questo settore;
- abilitazione dell'introduzione uniforme e controllata di servizi nuovi in una rete operativa prevedendo mezzi per isolarli da applicazioni già impiegate, promuovendo in tal modo l'innovazione nelle reti di telecomunicazione;
- spostamento di istanze logiche di nodi e servizi attraverso una infrastruttura allo scopo di ottimizzare le prestazioni di rete e minimizzare le spese operative. Come esempio, lo spostamento di servizi vicino agli utenti può portare a una diminuzione del consumo di potenza di una rete fisica, contribuendo pertanto alla limitazione dell'impronta della rete. La virtualizzazione di rete comprende metodi e tecniche per condividere efficacemente una infrastruttura di rete fisica comune, suddividendola in parecchie istanze di rete logica (indicate generalmente come "fette") composte da nodi virtuali ("sliver") e collegamenti virtuali [1 ,2],
Le interazioni tra le istanze di rete logiche possono essere controllate da componenti software o hardware appropriati. Diversamente dal concetto dei "router logici" sviluppati oggigiorno dai venditori, nella virtualizzazione di rete i nodi virtuali in una fetta sono completamente programmabili per consentire l'esemplificazione di una istanza di rete dove architetture o servizi nuovi (che si dipartono potenzialmente da architetture basate su IP) possono essere testate in un ambiente controllato prima della messa in produzione.
Le soluzioni di virtualizzazione di rete attualmente proposte sono tipicamente adattate a reti cablate composte da nodi con potenza di elaborazione e spazio di immagazzinamento molto grandi (PlanetLab [3], VINI [4], G-Lab [5], ecc.). D'altra parte, sono stati eseguiti pochissimi studi su ambienti vincolati dalle risorse in generale, e reti senza fili multisalto in particolare. Inoltre, essi si sono focalizzati principalmente su come le diverse tecniche di virtualizzazione mediali senza fili influenzano le prestazioni delle fette di rete globali in termini di isolamento e stabilità [6,7]. Tali soluzioni non sono adatte all'uso da parte di un Fornitore di Servizi Internet Senza fili (WISP) che vuole consentire al traffico di produzione di condividere parte delle risorse di rete disponibili con un numero variabile di fette, dove le soluzioni innovative possono essere testate in un ambiente severamente controllato, tuttavia realistico. In tale scenario, il traffico di produzione deve essere assegnato su una fetta privilegiata dove le risorse di rete quali ampiezza di banda di canale ed elaborazione di nodo sono garantite con il detrimento di altre fette che eseguono test sperimentali. La presente invenzione fornisce una soluzione a queste necessità .
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI:
Figura 1: Scenario di impiego semplificato della virtualizzazione di rete Figura 2: Configurazione a livello di rete: un esempio con una fetta di produzione e una fetta sperimentale che condividono un substrato fisico comune.
Figura 3a: Diagramma di flusso che illustra i principi operativi del suddivisore di ampiezza di banda.
Figura 3b: Diagramma di flusso che illustra la procedura di trasmissione di pacchetti effettiva.
Figure 4a-4d: Diagrammi di flusso che illustrano fasi del router software per pacchetti uscenti ed entranti.
Figura 5: Rappresentazione schematica di un nodo di rete che supporta lo schema di virtualizzazione di rete della presente invenzione.
Figura 6: Prestazioni di tre fette in uno scenario con il deterioramento delle condizioni di qualità di collegamento senza fili.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE.
La virtualizzazione di rete nelle reti senza fili ha la necessità di risolvere due problemi principali aggiuntivi:
(i) come isolare risorse senza fili appartenenti a fette di rete che coesistono nello stesso momento per garantire una interferenza minima tra di loro, e
(ii) come controllare l'utilizzo di risorse senza fili per garantire che una fetta non sfrutti le risorse di un'altra fetta.
Questi problemi sono risolti dal metodi della rivendicazione 1 e dal sistema della rivendicazione 12.
Sono state proposte parecchie tecniche per garantire l'isolamento delle risorse senza fili tra fette contemporanee [14]:
- SDM (Multiplazione a Divisione Spaziale), dove i nodi senza fili fisici sono suddivisi nello spazio, formando sotto-reti separate, minimizzando in tal modo l'interferenza tra fette diverse.
- FDM (Multiplazione a Divisione di Frequenza), dove le diverse fette sono suddivise nel dominio della frequenza influenzando la disponibilità di interfacce senza fili multiple su ogni nodo di rete.
- CDM (Multiplazione a Divisione di Codice), simile alla FDM, ma che assegna codici diversi ad ogni fetta.
- TDM (Multiplazione a Divisione di Tempo), dove le fette sono suddivise nel dominio del tempo assegnando loro un intervallo temporale specifico per le loro necessità di comunicazione.
Mentre gli studi relativi alla fattibilità di ciascuno di questi approcci (o loro combinazioni), con i loro prò e contro, sono stati già previsti in letteratura [6, 7], essi non riescono a risolvere il problema di un isolamento efficace tra fette contemporanee su una rete senza fili multi-salto attraverso un controllo più fine dell'utilizzo di risorse senza fili e di nodi nella rete: la presente invenzione prevede tecniche e architetture per ottenere ciò. In particolare, la presente invenzione ottiene un livello di flessibilità che nessuna delle tecniche sopra citate, utilizzate in maniera autonoma, può fornire. Inoltre, la presente invenzione ha come obiettivo la fornitura di metodi per garantire che una fetta privilegiata (tipicamente quella che trasporta traffico di produzione) possa disporre di risorse garantite, mentre quelle dedicate ad attività sperimentali possono condividere le restanti risorse di rete (eventualmente variabili nel tempo).
Qui di seguito, vengono introdotte alcune forme di realizzazione dell'invenzione relative ad una intelaiatura di virtualizzazione nuova adattata in modo specifico a reti senza fili multi-salto. Tali reti sono di solito costruite utilizzando componenti disponibili e sono caratterizzate da capacità di calcolo piuttosto limitate, diversamente dalle tradizionali apparecchiature di rete di classe portante sfruttate nei progetti quali FEDERICA [8], AKARI [9] o GENI [10].
La maggior parte delle architetture di virtualizzazione di rete previste finora [8, 9, 10] mira a prevedere ambienti isolati multipli dove gli esperimenti possono essere eseguiti in parallelo su reti nel mondo reale. La presente invenzione, d'altra parte, fornisce agli operatori delle reti senza fili una soluzione di virtualizzazione omnicomprensiva dove il traffico di produzione (cioà ̈ il traffico generato dagli utenti finali) condivide parte delle risorse di rete disponibili con un numero variabile di fette sperimentali dove vengono testate le soluzioni nuove, ad esempio i protocolli di instradamento. La Figura 1 à ̈ uno schema di una impostazione semplificata dove una rete, composta da tre nodi organizzati in una topologia a stringa, sta eseguendo tre fette diverse: una fetta di produzione (A), e due fette sperimentali (B e C). In questo scenario, i collegamenti sono simmetrici si ipotizza che e la loro capacità sia invariabile nel tempo. Inoltre, router a maglie sono dotati di una singola interfaccia radio, tuttavia la presente invenzione à ̈ anche in grado di tener conto di collegamenti asimmetrici con capacità fluttuante nelle impostazioni multi-radio/multi-canale.
In questo scenario semplificato, la fetta di produzione A ha assegnato l'80% delle risorse nella rete, mentre le due fette sperimentali condividono in modo uguale il restante 20% delle risorse. La presente architettura prevede uno scenario dove da 5 a 10 fette condividono le risorse di rete globali. Tale limitazione à ̈ autorizzata dai vincoli di calcolo e immagazzinamento che caratterizzano i dispositivi di rete multi-salto senza fili utilizzati attualmente, ma possono essere ingrandite in futuro. La formatura del traffico à ̈ eseguita in ogni nodo allo scopo di limitare la quantità di risorse di rete utilizzate da ogni sliver. In questa operazione semplificata le risorse che ogni sliver può sfruttare sono delimitate superiormente da una soglia fissa derivata daH'obiettivo prestazionale relativo fornito durante la fase di pianificazione. Come risultato, la fetta A "vede" un collegamento bidirezionale da 800 Kb/s tra il nodo 1 e il nodo 2, mentre l'ampiezza di banda disponibile tra il nodo 2 e il nodo 3 à ̈ di 1600 Kb/s. In questa impostazione una parte deH'ampiezza di banda à ̈ volontariamente lasciata inutilizzata. Tuttavia, sono prodotti anche scenari dove uno sliver può avere accesso completo a tutta l'ampiezza di banda disponibile.
La Figura 2 à ̈ uno schema di un possibile caso d'uso, dove una fetta di produzione, che sfrutta una versione stabile di un protocollo di instradamento, à ̈ in esecuzione in parallelo ad una fetta sperimentale dove vengono testate nuove strategie di instradamento. In questo scenario si utilizza il Broker di Collegamenti per esporre due grafici di connettività diversi alle due fette di rete disponibili (produzione sperimentale). D'altra parte, si utilizza il Suddivisore di Ampiezza di Banda per ridistribuire l'ampiezza di banda di collegamento disponibile tra le fette in competizione, cioà ̈ i'80% della capacità di rete globale alla fetta di produzione e il 20% della capacità di rete globale alla fetta sperimentale. Si noti che una ampiezza di banda minima, ad esempio 1 Mb/s, può essere anche allocata alla fetta di produzione.
Architettura a Livello di Nodo.
Sarà descritta qui di seguito in dettaglio l'architettura del nodo della presente invenzione (vedere Figura 5). La presente invenzione si basa su una soluzione di virtualizzazione in grado di fornire isolamento prestazionale e gestione di risorse, quale OpenVZ[12], Le soluzioni di virtualizzazione basate su contenitori sono preferite per il fatto che forniscono funzioni interne di sistema ridotte e prestazioni migliori. Esse forniscono anche un buon isolamento prestazionale (in termini di cicli di CPU, consumo di memoria e immagazzinamento), poiché i processi in esecuzione all'interno di un contenitore non sono significativamente diversi dai processi in esecuzione nel sistema di host. Il problema principale delle soluzioni di virtualizzazione basate su contenitore à ̈ che, dato che si utilizza un singolo nucleo per ogni sliver, le modifiche di nucleo non sono consentite.
A causa di quest'ultima limitazione, una forma di realizzazione della presente invenzione utilizza una nuova pila di virtualizzazione di rete senza fili nello spazio utente, che utilizza un router software quale il router modulare Click [13]. Nonostante siano caratterizzate da funzioni interne di sistema superiori diversamente dalla semplice implementazione a livello di nucleo, le soluzioni basate su un router software quale il router modulare Click hanno il vantaggio di essere ampiamente personalizzabili consentendo di saltare le limitazioni di flessibilità delle tipiche soluzioni basate su contenitore [14].
Il router software à ̈ utilizzato sia all'interno di ogni sliver (router software ospite) sia a livello del sistema operativo host (router software host). Più nello specifico, l'istanza di router software in esecuzione all'interno di uno sliver fornisce all'ambiente ospite un insieme di interfacce virtuali (athO, ath1 . athN) implementate come dispositivi Linux TAP. Un dispositivo TAP opera sullo strato 2 della tradizionale pila di rete ISO/OSI e simula un dispositivo Ethernet.
Il processo di spazio utente, in esecuzione all'interno di uno sliver, può sfruttare le interfacce virtuali per implementare la loro strategia di instradamento. La comunicazione sulle interfacce virtuali può essere effettuata utilizzando due formati di trama diversi:
• testate 802.3 (Ethernet). Utilizzate per esporre una interfaccia Ethernet standard.
• Testate 802.11. Utilizzate per esporre una interfaccia senza fili grezza. In questo caso le applicazioni di spazio utente devono incapsulare in modo appropriato il loro traffico utilizzando il formato di testate radiotap.
Il formato di testata radiotap à ̈ un meccanismo per fornire informazioni aggiuntive relative alle trame 802.11, dall'elemento di pilotaggio alle applicazioni di spazio utente, e da una applicazione di spazio utente all'elemento di pilotaggio per la trasmissione.
In una delle soluzioni, il traffico uscente à ̈ incapsulato dal processo router software ospite e inviato al processo di router software host attraverso l'interfaccia virtuale ethO fornita dal contenitore virtuale. Nel caso in cui l'applicazione di spazio utente stia già utilizzando la testata radiotap, non si esegue alcun incapsulamento aggiuntivo da parte del processo di click ospite e la trama à ̈ fornita invariata al sistema operativo host. Il processo di router software host riceve la trama entrante e la spedisce al dispositivo adatto secondo un insieme di politiche mantenute dal Broker di Collegamenti e dal Suddivisore di Ampiezza di Banda.
Il Broker di Collegamenti à ̈ un modulo software che può esporre grafici di connettività diversi ai vari sliver senza richiedere che i nodi debbano essere fisicamente separati (cioà ̈ fuori dalla gamma radio). I grafici di connettività sono definiti su base perfetta consentendo di definire una topologia diversa per ogni fetta. Questo à ̈ particolarmente utile per testare le nuove strategie di instradamento su un sottoinsieme dei nodi. Inoltre, se i router senza fili sono dotati di interfacce radio multiple, à ̈ possibile creare fette multiple (la cui cardinalità à ̈ uguale al numero di interfacce radio) operative sulle bande di frequenza ortogonali, implementando in tal modo una soluzione di virtualizzazione di rete senza fili FDM. Le soluzioni ibride, dove soltanto un sottoinsieme degli sliver opera su frequenze ortogonali, sono anche supportate. Nonostante i grafici di connettività di rete siano definiti al momento dello sviluppo, essi possono cambiare durante le operazioni di rete allo scopo di creare scenari di connettività che simulano condizioni operative diverse (cioà ̈ guasti/interruzioni di collegamento).
Stima di Capacità di Collegamento
A causa dell'utilizzo di un supporto condiviso, la stima della capacità di un collegamento senza fili non à ̈ trascurabile. L'interferenza proveniente dalle sorgenti esterne, le variazioni delle caratteristiche di propagazione o l'interferenza dallo stesso segnale che si muove lungo percorsi diversi fanno sì che la capacità totale del collegamento fluttui nel tempo. Anche se si limita l'attenzione alle comunicazioni realizzate utilizzando la risorsa IEEE 802.11 degli standard, un dispositivo di stima ideale della capacità di collegamento da un Punto di Accesso verso una Stazione generica dovrebbe tener conto sia delI'SNR di trama di dati (misurato sulla stazione ricevente) sia delI’SNR di trama ACK (misurato sul punto di accesso).
Tale livello di precisione à ̈ difficile da ottenere senza introdurre segnalazione e/o modifica aggiuntiva delle operazioni IEEE 802.11 MAC standard.
In una forma di realizzazione la presente invenzione utilizza un modo indiretto di valutare la capacità totale di un collegamento basandosi sulle funzionalità relative all'adattamento di velocità di trasmissione già disponibili negli attuali dispositivi IEEE 802.11. In particolare l'algoritmo raccoglie statistiche di tutti i pacchetti che sono stati trasmessi.
Isolamento Prestazionale Soft
L'isolamento prestazionale soft tra sliver à ̈ fornito attraverso un programmatore (quale lo Hierarchical Token Bucket (HTB) supportato dai nuclei Linux 2.6x [15]) che può implementare politiche di formatura di dati di traffico precise. L’HTB organizza classi di traffico in una struttura ad albero; ad ogni classe à ̈ assegnata una velocità media (rate) e una velocità massima (ceil). Esistono tre tipi di classi: radice, interna e foglia. Una classe radice corrisponde ad un collegamento fisico; la sua ampiezza di banda à ̈ quella disponibile attualmente per la trasmissione. Le classi foglia, collocate sul fondo della gerarchia, corrispondono ad un dato tipo di traffico (ad esempio controllato da TCP o VolP, ecc.). Si mantengono due bucket (compartimenti) di token interni per ogni classe. Le classi che non hanno superato il loro rate possono trasmettere in modo incondizionale; le classi che hanno superato il loro rate consentito ma non il loro limite superiore (ceil) possono trasmettere soltanto prendendo in prestito l’ampiezza di banda inutilizzata, se disponibile, da altre classi. Allo scopo di prendere in prestito una ampiezza di banda, una richiesta si propaga verso l'alto nell'albero. Una richiesta che supererebbe il limite di ceil à ̈ terminata. Una richiesta che soddisferebbe il rate consentito à ̈ accettata. Una richiesta che non soddisferebbe il vincolo di rate consentito ma quello di ceil si propaga verso l'alto fino a quando non si completa la procedura.
A causa della natura stocastica della capacità dei collegamenti senza fili, un programmatore HTB da solo non à ̈ in grado di fornire equità prestazionale tra flussi di traffico in competizione nelle reti senza fili. Allo scopo di occuparsi di questo problema nella presente invenzione si introduce un suddivisore di ampiezza di banda.
Questo componente suddivisore di ampiezza di banda sfrutta le statistiche di canale locale, raccolte attraverso l'elemento di pilotaggio di Scheda di Interfaccia di Rete Senza Fili (WNIC), per valutare l'ampiezza di banda di collegamento attualmente disponibile e suddividere l'ampiezza di banda tra diversi sliver sulla base di un insieme di politiche predefinite. Tali informazioni vengono quindi passate al broker di risorse che le combina con un insieme di politiche definite dall'utente allo scopo di generare una maschera di configurazione per il programmatore, cioà ̈ il programmatore HTB. Il Broker di Risorse può essere implementato sotto forma di software o hardware in esecuzione all'interno di ogni router senza fili e aggiorna periodicamente la configurazione di programmatore allo scopo di riflettere la capacità di canale effettiva. La configurazione di programmatore à ̈ anche aggiornata se si impiega una nuova fetta sulla rete oppure se le politiche sono cambiate.
Qui di seguito saranno descritti i dettagli delle varie implementazioni della suddivisione di ampiezza di banda e l'adattamento di velocità della presente invenzione.
La Figura 3A à ̈ un diagramma di flusso che illustra le fasi del funzionamento del suddivisore di ampiezza di ampiezza di banda (128 in Figura 5). Con riferimento alla Figura 3A, à ̈ illustrato un diagramma di flusso *210*. Dopo la fase iniziale, nella fase *212*, il processo di monitor di canale può leggere le statistiche di canale senza fili dal NIC senza fili 124 in Figura 5 e, nella fase *216*, può aggiornare l'ampiezza di banda dal segnale a ogni classe del programmatore di collegamento 122 in Figura 5 sulla base di politiche predefinite 130 in Figura 5. Dopo la fase *216*, il processo nel diagramma di flusso<*>210* può procedere alla fase terminale. Il processo *210<*>può essere ripetuto ad ogni periodo di tempo fisso o variabile.
La Figura 3B à ̈ un diagramma di flusso che illustra fasi nella trasmissione di pacchetti secondo una forma di realizzazione dell'invenzione. Con riferimento alla Figura 3B, à ̈ illustrato un diagramma di flusso<*>220<*>. Dopo la fase iniziale, nella fase<*>222*, quando un pacchetto di trasmissione da un nodo virtuale entra nella coda di trasmissione, nella fase<*>224<*>esso può essere assegnato alla classe di programmatore di collegamento collegata al nodo virtuale trasmittente. A seconda dell'ampiezza di banda assegnata alla classe dal processo *210*, nella fase *226* il pacchetto può essere inviato al NIC senza fili 124 in Figura 5 e infine alla rete nella fase *228*. Dopo la fase *228*, il processo nel diagramma di flusso *220<*>può procedere alla fase finale. La Figura 4A à ̈ un diagramma di flusso che illustra le fasi del router software 138 in Figura 5 per il traffico uscente. Con riferimento alla Figura 4A, à ̈ illustrato un diagramma di flusso *310*. Dopo la fase iniziale *312*, il router software attende le trame di dati uscenti che arrivano dallo strato di rete. Le trame sono quindi lette dall'interfaccia entrante athN (*140*). Se l'interfaccia à ̈ configurata in modalità grezza, le trame uscenti sono incapsulate in una testata Ethernet II (326) e quindi spedite all'interfaccia ethO (140) (328). Se l'interfaccia non à ̈ configurata in modalità grezza, il router software seleziona la velocità di trasmissione e lo schema di modulazione (316), seleziona la potenza di trasmissione (318), decide se deve essere utilizzata la procedura RTS/CTS (320), incapsula la trama in una testata 802.11 (324) e quindi in una testata Radiotap (326) e fornisce la trama risultante al blocco 326. La Figura 4B à ̈ un diagramma di flusso che illustra le fasi del router software 138 in Figura 5 per il traffico entrante. Con riferimento alla Figura 4B, à ̈ illustrato un diagramma di flusso *330*. Dopo la fase iniziale *332<*>, il router software attende la trama di dati entrante che arriva dall'interfaccia ethO (332). Il router quindi deincapsula la trama dalla testata Ethernet II (324), e controlla se la trama à ̈ corrotta (326). Il router software legge l'indirizzo di destinazione della trama. Se l'interfaccia, a cui questa trama à ̈ indirizzata, à ̈ configurata in modalità grezza, la trama à ̈ spedita all'interfaccia athN (348) adatta. Altrimenti, il router software elabora le informazioni di retroazione di trasmissione (338), scarta le trame non di dati (340), deincapsula la trama dalla testata di radiotap (342) e dalla testata 802.11 (344). La trama risultante à ̈ quindi spedita al blocco 348.
La Figura 4C à ̈ un diagramma di flusso che illustra le fasi del Router Software 132 in Figura 5 per il traffico uscente. Con riferimento alla Figura 3C, à ̈ illustrato un diagramma di flusso *350*. Dopo la fase iniziale<*>352<*>, il router software riceve le trame uscenti (352) dall'interfaccia tapN (136 in Figura 5). Il router software quindi legge gli indirizzi di sorgente (SA) e di destinazione (DA) dalla testata Ethernet III (354) e deincapsula la trama dalla testata Ethernet II (356). Il router software interroga il broker di collegamenti (134 in Figura 1) per il collegamento che va da DA a SA. Se il collegamento à ̈ disponibile nella cache di broker di collegamenti, la trama à ̈ spedita all'interfaccia (362) adatta; altrimenti il collegamento viene silenziosamente interrotto e non si intraprendono ulteriori azioni (358).
La Figura 4D à ̈ un diagramma di flusso che illustra le fasi del router software 132 in Figura 5 per il traffico entrante. Con riferimento alla Figura 4D, à ̈ illustrato un diagramma di flusso *370*. Dopo la fase iniziale<*>372<*>, il software riceve la trama entrante (372) dall'interfaccia athN (144). Il router software legge quindi gli indirizzi di sorgente (SA) e di destinazione (DA) dalla trama. Il router software interroga il broker di collegamenti (134 in Figura 5) per il collegamento che va da DA a SA. Se il collegamento à ̈ disponibile nel cache di broker di collegamenti, allora la trama à ̈ incapsulata in una testata Ethernet II (378) e spedita all'interfaccia (380) adatta; altrimenti il collegamento à ̈ silenziosamente interrotto e non si intraprendono ulteriori azioni (376).
Allo scopo di dimostrare l'efficacia della presente invenzione nel preservare il traffico di produzione in condizioni difficili, à ̈ stato impostato il seguente scenario sperimentale: due nodi senza fili, ciascuno che esegue tre sliver, condivide lo stesso collegamento senza fili. Le variazioni nella qualità del collegamento sono emulate spostando progressivamente i due nodi lontani allo scopo di simulare il deterioramento delle condizioni di qualità di canale. Si genera un flusso UDP continuo tra i due nodi; la sua velocità à ̈ tale per cui il collegamento senza fili à ̈ sempre saturo.
Si definiscono due fette privilegiate (#1 e #2). Entrambe le fette hanno una priorità di trasmissione superiore rispetto alla terza fetta e una ampiezza di banda uscente garantita minima posta a 5 e 3 Mb/s rispettivamente. La terza fetta non ha alcuna ampiezza di banda garantita (questo simula un WISP avente la fetta #1 per il traffico di produzione e le restanti fette #2 e #3 rispettivamente per testare un servizio di streaming video nuovo e per gestione e monitoraggio di rete). I risultati riportati in Figura 6 illustrano le cifre di velocità effettiva perfetta in condizioni diverse di capacità di collegamento senza fili disponibili. Come si può vedere, la presente invenzione garantisce che le velocità effettive della fetta #1 e #2 siano influenzate solo lievemente dalle condizioni di collegamento senza fili a spese della fetta #3, risolvendo in questo modo il problema di una virtualizzazione efficace in un ambiente senza fili multi-salto.
Riferimenti
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. - Metodo per fornire una virtualizzazione di rete senza fili comprendente: - utilizzare un suddivisore di ampiezza di banda per distribuire l'ampiezza di banda disponibile tra nodi virtuali - utilizzare un protocollo tap per fornire ad ogni nodo virtuale un insieme di interfacce virtuali, caratterizzato dal fatto che esso comprende inoltre l'utilizzo di un modulo di broker di collegamenti per fornire in modo adattativo un isolamento radio completo tra fette di rete che coesistono sulla stessa infrastruttura fisica in modo tale che le trame di dati siano spedite al nodo virtuale adatto. 2. - Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui le trame di dati sono spedite anche da detto nodo virtuale all'interfaccia adatta sull'infrastruttura fisica. 3. - Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui la rete à ̈ una rete multisalto. 4. - Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui il suddivisore di ampiezza di banda acquisisce statistiche di canale senza fili dal NIC senza fili e aggiorna l'ampiezza di banda assegnata ad ogni classe del broker di collegamenti. 5.- Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui la trasmissione di pacchetti à ̈ assegnata ad una classe di programmatore di collegamenti collegata ad un nodo virtuale a seconda dell'ampiezza di banda assegnata da detto suddivisore di ampiezza di banda. 6. - Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui un ulteriore router software seleziona la velocità di trasmissione, lo schema di valutazione, la potenza di trasmissione e l'utilizzo della procedura RTS/CTS per fornire la trama di dati. 7. - Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui detto modulo broker di collegamenti definisce inoltre grafici di connettività diversi per fette di rete diverse sulla base di politiche pre-richieste. 8. - Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui i nodi di detti grafici di connettività perfette di rete diverse non sono fisicamente separati. 9. - Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui la distribuzione di ampiezza di banda disponibile tra nodi virtuali à ̈ realizzata secondo le condizioni di canale senza fili effettive e un insieme di politiche definito dall'utente. 10. - Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui detto protocollo tap pilota l'adattatore fisico sottostante nel caso in cui un dispositivo IEEE 802.11 standard, che opera in modalità Stazione o Master, sia esposto ad uno o più dei sistemi operativi ospite. 11. - Supporto leggibile da computer che memorizza su di esso istruzioni leggibili da computer per eseguire il metodo secondo le rivendicazioni 1-10. 12. - Sistema per fornire una virtualizzazione di rete senza fili comprendente: - un suddivisore di ampiezza di banda per distribuire un’ampiezza di banda disponibile tra nodi virtuali - un dispositivo abilitato ad eseguire un protocollo tap per fornire ad ogni nodo virtuale un insieme di interfacce virtuali, caratterizzato dal fatto che esso comprende inoltre un broker di collegamenti per fornire in modo adattativo un isolamento radio completo tra fette di rete che coesistono sulla stessa infrastruttura fisica, in modo tale che le trame virtuali siano spedite al nodo virtuale adatto e le trame di dati siano spedite anche da detto nodo virtuale all'interfaccia adatta sull'infrastruttura fisica. 13. - Sistema secondo la rivendicazione 12, in cui il suddivisore di ampiezza di banda acquisisce statistiche di canale senza fili dal NIC senza fili e aggiorna l'ampiezza di banda assegnata ad ogni classe del broker di collegamenti la trasmissione di pacchetti à ̈ assegnata ad una classe di programmatore di collegamento collegata ad un nodo virtuale a seconda dell'ampiezza di banda assegnata da detto suddivisore di ampiezza di banda un router seleziona la velocità di trasmissione, lo schema di modulazione, la potenza di trasmissione e l'utilizzo della procedura RTS/CTS per fornire la trama di dati. 14. - Sistema secondo la rivendicazione 13, in cui detto broker di collegamenti definisce inoltre grafici di connettività diversi per fette di rete diverse sulla base di politiche pre-richieste. 15. - Sistema secondo la rivendicazione 14, in cui la distribuzione deH'ampiezza di banda disponibile tra nodi virtuali à ̈ realizzata secondo le condizioni di canale senza fili effettive e l'insieme di politiche definite dall'utente in cui detto protocollo tap pilota l'adattatore fisico sottostante nel caso in cui un dispositivo IEEE 802.11 standard, operativo in modalità Stazione o Master, sia esposto ad uno o più dei sistemi operativi ospite.
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