应用层网络与课件

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1、应用层网络与P2P清华大学计算机系1应用层网络与P2P应用层网络对等网络系统应用层组播2应用层网络ApplicationLayerNetworkOverlayNetwork网络：定义主机之间通信的寻址方式、路由方式和服务模型在现有的Internet传输网络之上构建一个完全位于应用层的网络系统拓扑发现，路由等功能完全由应用层完成，不依赖网络层基于Internet网络的大规模的分布式应用3InternetInternet本身也是一个OverlayNetwork目标：互联大量的局域网络方法：通过接入链路和主干网络互联策略：为分组增加IP报文头

2、，进行寻址和路由ARPAnetsatellitenetgateway4应用层网络的优缺点优点：易于部署，不依赖于网络设备的升级可扩展性好缺点：增加了复杂性和处理开销无法利用最佳路由，增加了延迟破坏了网络的分层结构模型路由具有“自私”特性5弹性覆盖网络RON[1]弹性覆盖网络是一种分布式覆盖网络体系结构，它可以使分布式应用检测到路径的失效和周期性的性能降低现象并能够迅速恢复恢复时间少于20秒对比：在目前的Internet中，BGP恢复时间为几分钟RON节点监控它们之间的路径的质量并根据这些信息决定直接利用Internet转发分组通过其他R

3、ON节点转发分组6Internet的故障恢复NetworkABCDPacketswitchingandroutearoundfailures7Internet路由的鲁棒性Paxson95-973.3%ofallrouteshadseriousproblemsLabovitz97-0010%ofroutesavailable<95%ofthetime65%ofroutesavailable<99.9%ofthetime3-minminimumdetection+recoverytime;often15mins40%ofoutagestoo

4、k30+minstorepairChandra015%offaultslastmorethan2.75hours8Internet路由的冗余特性在12台主机上进行TraceRoute，得到的AS连接关系图910Internet路由的鲁棒性特点优点可扩展性好缺点故障检测和恢复比较慢难以检测性能差的路径不能利用Internet的多路径特点不能为客户提供多穴(multihoming)连接难以表示复杂的策略11RON’sGoalToimprovecommunicationavailabilityforsmallgroupsbyatleastaf

5、actoror10ManyapplicationsCollaborationandconferencingVirtualPrivateNetworks(VPNs)acrosspublicInternetOverlayInternetService12RON:RoutingUsingOverlaysCooperatingend-systemsindifferentroutingdomainscanconspiretodobetterthanscalablewide-areaprotocolsTypesoffailuresOutages:C

6、onfiguration/operationalerrors,backhoes,etc.Performancefailures:Severecongestion,denial-of-serviceattacks,etc.ScalableBGP-basedIProutingsubstrateReliabilityviapathmonitoringandre-routingReliabilityviapathmonitoringandre-routing13RONDesignProberProberRouterRouterForwarder

7、ForwarderConduitConduitLink-stateroutingprotocol,disseminatesinfousingRON!PerformanceDatabaseApplication-specificroutingtablesPolicyroutingmoduleRONlibraryNodesindifferentroutingdomains(ASes)14可扩展性测量和路由会带来额外开销50个节点是性能上限对大多数应用已经足够了15测试作者对有12个节点和132条路径的RON进行了64个小时的实际运行测试测试

8、过程中经历了32次严重的路径失效，平均每次的持续时间超过30分钟RON用平均不到20秒的时间就可以检测出这些失效情况并从中恢复RON还改善了应用的丢失率，延迟和吞吐率等性能指标16进一步的研究Interne