Ambient Networks 的自管理策略

EU FP6（the European Community's Sixth Framework Program）的Ambient Networks项目基于网络的动态组合提出了一个全新的观念， 它可以避免以拼凑的方式对现有的体系进行扩充。它通过制定即时的网间协定来为用户提供访问任意网络的能力，包括移动个人网络。

 

Ambient Networks是基于和扩展现有全IP移动网络的，通过引入网络合成（composition），先进的移动性和有效的对异种网络的支持。环境控制空间（ACS）的概念被引入以涵盖某个网络域的所有控制功能。环境控制空间和连通性网络被称为环境网络（Ambient Networks）。ACS由一系列的控制功能组成，支持多无线电进入，连通性、移动性、安全和网络管理等。不同ANs的ACS通过通过环境网接口（ANI）通信，并且通过环境服务接口（ASI）来面对（访问？）应用和服务。

 

为满足ANs的网络管理需求，ANs的管理系统必须是动态和自管理的，并且必须更多的网络活动。必须研究和开发超越现有网络管理规范的新网管协议和方法。

 

当两个网络进行组合时，2个网络的管理系统都将加入一个与组合的网络一致网管系统。同样，当2个网络分开时，2个网管系统也要以一致的方式分开。对2种新方法进行了分析以用于处理网络管理系统的组合和分离，这就是基于模式的管理和对等网技术。

 

为了减少网络布置、配置和重配置的费用，以及增强系统的可扩充性和性能，ANs必须对新型的自管理技术进行研究。2种方法将用于AN的自管理，即：即插即用技术和网络层的闭环流量工程技术。

 

通常，网络管理包括一系列对网络资源进行控制、规划、分配、调整和监视的功能，为满足AN的管理要求，管理系统应该具有更好的感知性能和适应性能并能够对周围环境作出响应，这就需要网络管理系统之间以自动和动态的方式协作工作。

Ambient Network的管理途径有以下几种：

l        对等网（Peer-to-Peer）

l        基于模式（Pattern-based）

l        即插即用（Plug-and-Play）

l        基于闭环（Closed-loop-based）

对等网和基于模式的方法用于动态网络聚合，而即插即用和基于闭环的途径用于自管理。下图为AN管理系统的示意，由图可见对AN的管理已经超越了传统的网络管理技术。

为实现AN的自管理，在网元层利用即插即用（plug-and-play）技术实现配置管理，在网络层利用利用基于闭环（closed-loop-based）的优化机制。

 

l        对等网方法

对等网的分布式途径可以实现不同管理系统之间的交互以保持管理系统的一致，P2P管理定义了管理者以及自管理网元之间的交互，P2P的机制有利于实现高度可扩展的管理系统。

动态网元配制可以通过可编程技术来实现，自组织的软件模块可以用于满足不同的操作条件。

通过对P2P服务网络的实验证明，P2P技术有能力以可伸缩的、高效的方式提供分布式服务。分布式特点和简单的协议，使P2P成为支持可扩展的、自动聚合的管理系统之间协同工作的理想选择。为满足ANMs之间共享信息的需要，P2P技术必须在以下几个方面进行加强：

ü        访问控制

ü        拓扑控制适应

ü        过载控制处理

ü        资源管理

这种可聚合的管理系统方法可看作是重配置概念在网络层的反映，例如对网元进行动态配置，支持新服务等。这样一种先进的服务管理系统应该是自管理的，且应用于（apply context）网络层。网元的动态层重配置可以通过可编程技术来实现。对一个易于变化的网络架构，具有聚合能力和自组织的软件模块。。。。

 

l        基于模式的方法

基于模式的管理方法用于解决集中化管理带来的缺点，其途径是基于图表遍历算法来研究一种分布式的管理方法，以控制和调整网络内部管理信息的处理和聚合。这种方法的关键特征是信息的分发和计算（聚合）和管理操作的表示（semantics）分开。通过对2种重要的概念进行扩展来达到目的：导航模式，用于实现图表遍历算法；聚合体，用于实现完成任务的计算。基于模式的管理的重要好处是将任务的描述和流程控制分开，这样就可以建立可扩展的、分布式的管理系统，并且使在动态环境中的管理变得更方便。

 

l        即插即用方法

使用即插即用技术的基本目的是自动配置AN网络的实体，而不需要用户进行干预。这表示，当一个AN实体（例如：一个新的核心路由器或具有无线接入点的路由器）加入一个AN域，即插即用系统可以检测到这个事件，并且开始对新实体和已有的实体进行配置，工作的AN网将新实体纳入到自己的管理域中。

一种灵活的、自组织的即插即用配置已经被开发出来，并且已集成到AMS中。这种配置方法将部分基于P2P技术以允许新路由器直接和它的邻居通信以便确认其配置参数和确认如何获得更多的信息。此外，对许多重要问题，在可编程环境下使用移动代码的也是一种很由吸引力的解决方案。

即插即用方法用于使对基站、移动终端和移动路由器扩展的配置工作最小化，理想情况就是实现自配置，以弥补现有技术的不足，例如DHCP、Ipv6地址自配置和基于策略的管理等。

即插即用技术有2种设想的应用，一是单个设备的即插即用，二是作为多个AN域的组合的接口。

 

l        基于闭环的流量工程方法

流量工程（TE）包括网络的性能评估和性能优化。其重要的目的是根据当前网络流量情况调整路由，避免网络的拥塞和更好地利用网络资源。

但是，域内路由协议，比如OSPF（Open Shortest Path First)和IS-IS （Intermediate System to Intermediate System）都具有简单，很高的分布性和可扩展性等特点。但是这些协议都没有考虑到网络的应用，并且不是总能够最好地使用网络资源。更进一步，在这些协议中，流量总是走最短路由，即使该路由已经拥塞。