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El MIT está llevando los chips de red programados a la era agile

[30/08/2016] La computación en la nube está cambiando las demandas en las redes más rápidamente que nunca. Ahora los investigadores afirman que es posible programar los routers hasta el nivel de los chips de reenvío de paquetes con tal de mantenerse al día.

Los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts y otras cinco organizaciones han encontrado una manera de hacer que los routers de los centros de datos sean más programable sin hacerlos más lentos. Esto podría permitir a las empresas aprovechar los nuevos algoritmos de administración del tráfico y la congestión sin reemplazar sus routers.

El proyecto lleva a la SDN (software-defined networking) más allá del plano de control -en donde se manejan cosas como la configuración- hacia el plano de los datos que realmente reenvía los paquetes. Ahora los programadores pueden cambiar cómo la red decide cuáles paquetes enviar y cuáles mantener en un búfer, por ejemplo. Con el tiempo, eso podría significar implementar redes con menos routers.

Hoy, los chips que se encuentran fuera en el borde de los routers que realmente trabajan con los paquetes que se encuentran muy codificados con algoritmos para decidir cosas como qué paquetes dejar de lado cuando la red está congestionada. Los algoritmos se encuentran escritos para asegurarse de que cada aplicación funcione como debería. Por ejemplo, el video en directo puede necesitar menos demora, mientras que el software de contabilidad tiene que evitar la pérdida de paquetes.

A medida que las empresas despliegan nuevas aplicaciones, esos chips no pueden ser reprogramados con nuevos algoritmos. Eso mantiene rezagado al networking en un mundo de desarrollo agile y equipos de DevOps.

"Una gran motivación para todo esto es hacer que la innovación en la red sea tan fácil como la innovación en los servidores y otras áreas de la computación, afirmó el Prof. Mohammad Alizadeh, coautor de dos trabajos que los investigadores están presentando esta semana en una conferencia sobre comunicación de datos de la Association for Computing Machinery. Anirudh Sivaraman, un estudiante graduado del MIT en Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, es el primer autor de ambos papers.

Mientras que los grandes operadores de nube como Google o Facebook pueden entrar y programar los chips por ellos mismos, las empresas típicas deberían beneficiarse obteniendo actualizaciones periódicas del software de los proveedores de los equipos.

Para hacer que estos chips sean programables mediante software, los investigadores volvieron a lo básico, desagregando lo que los procesadores hacen en una breve lista de operaciones de bajo nivel. Éste fue uno de los retos del proyecto: Observar los algoritmos de diferentes fuentes y buscar las operaciones que tenían en común. "Si el chip las soporta, entonces puede construir muchos algoritmos sobre ellas, afirmó.

Resulta que el silicio extra necesario para hacer estos chips programables necesitaría 4% o menos del área total de los actuales diseños de chip, encontraron los investigadores. Eso no debería aumentar mucho el costo del equipo de red, afirmó Alizadeh.

Lo qué podría hacer, con el tiempo, es hacer que los routers sean más eficientes en el manejo de las cargas de tráfico reales que se mueven a través de las redes. Un enrutamiento más eficiente podría significar menos routers para hacer la misma cantidad de trabajo, afirmó Alizadeh.

El equipo del MIT no se encuentra muy lejos en la frontera de la investigación de la red. Algunas startups, incluyendo Barefoot Networks, que participó en el proyecto, ya están desarrollando chips programables para el plano de datos. Los equipos que puedan aprovechen las ventajas de este tipo de avances deberían llegar al mercado en unos pocos años, afirmó Alizadeh.

Stephen Lawson, IDG News Service