گزارش فنی فاز هفت: آینده پژوهی SDN/NFV با محوریت آینده فناوری تحلیل بازار و رصد فناوری

در فصل اول روند توسعه فناوری و بازار SDN/NFV به بیان مختصری از گزارش "Software Defined Networking Market Report" پرداخته شده است. همچنین در ادامه این فصل بخش‌هایی از گزارشات "The SDN, NFV & Virtualization Ecosyste" و "Global Network Function Virtualization (NFV) Market Analysis & Trends" بررسی شده است. بنابراین برای تکمیل آینده‌پژوهی SDN/NFV با محوریت آینده فناوری، تحلیل بازار و رصد فناوری روالی در پیش گرفته شد که ماحصل آن گزارشی است که در پنج فصل تهیه شده است. علاوه‌بر ارائه روند توسعه فناوری و بازار SDN/NFV در فصل اول، فصل‌های دوم، سوم، چهارم و پنجم به موضوعات "آینده‌پژوهی در حوزه توسعه نسل آینده T-SDN"، "هوش مصنوعی در ارتباطات نوری"، "رصد فناوری و جایگاه SDN/NFV در فناوری‌های نوظهور حوزه فاوا" و "جعبه-سفید" می‌پردازد. فصل دوم آینده‌پژوهی در حوزه توسعه نسل آینده T-SDN، در رابطه با پروژه‌ها و فناوری‌های مرتبط با آینده SDN صحبت کرده است. پروژه‌های مذکور عبارتند از CORD، Trellis، VOLTHA، Stratum، ONAP و ODTN. از بررسی این پروژه‌ها می‌توان نتیجه گرفت که حرکت به سوی سیستم‌ها و شبکه‌های انتقال بدون انحصار شرکت‌ها و براساس نرم‌افزار رخ خواهد داد. به این ترتیب، توسعه و معرفی سرویس‌های جدید به راحتی و در زمانی کوتاه‌تر از آنچه در حال حاضر نیاز است ممکن می‌شود. سوئیچ‌های وایت باکس و همچنین نرم‌افزارهای منبع باز نقش مهمی در این راستا دارند. فصل سوم هوش مصنوعی در ارتباطات نوری، ابتدا تعریفی از هوش مصنوعی، مزیت آن، انواع هوش مصنوعی و الگوریتم های آن ارائه خواهند شد. هوش مصنوعی یک علم گسترده است که سیستم های کامپیوتری را قادر می سازد با الگوبرداری از فرآیند پیچیده بیولوژیکی مانند یادگیری، استدلال و تصحیح خود، مشکلات را برطرف سازد. این فصل مرور جامعی خواهد داشت از کاربرد تکنیک هوش مصنوعی برای بهبود عملکرد سیستم ها و شبکه های ارتباطی نوری مانند عملکرد EDFA، نظارت بر عملکرد شبکه، طراحی شبکه های نوری و غیره. فصل چهارم رصد فناوری و جایگاه SDN/NFV در فناوری‌های نوظهور حوزه فاوا، در رابطه با چرایی و چگونگی جایگاه شبکه‌های مبتنی‌بر نرم‌افزار در فناوری‌های نوظهور در شبکه‌های ارتباطی و حوزه فاوا می‌باشد. چالش‌ها و موضوعات باز که در زمینه پیاده‌سازی فناوری شبکه‌های مبتنی‌بر نرم‌افزار در شبکه‌های مخابراتی وجود دارد را می‌توان در چند دسته طبقه‌بندی نمود. پژوهشگران راه‌کارهایی را برای این قبیل موضوعات باز ارائه می‌دهند که البته بسیاری از این ایده‌ها هنوز در مراحل تحقیقاتی و یا تست آزمایشگاهی/میدانی هستند. برخی از این چالش‌ها عبارتند از: چالش اول) اپلیکیشن‌هایی که روی شبکه‌های ابری اجرا می‌شوند مدام در حال دگرگونی هستند بنابراین الزامات شبکه هم متحول می‌شوند و ترافیک شبکه باید به‌صورت پویا تغییر کند. چالش شبکه‌های ابری از اینجا آغاز می‌شود که آن‌ها برای یک ترافیک ثابت بهینه شده‌اند و با تغییر بار ترافیکی، دیگر سریع و کارآمد نیستند. چالش دوم) افزایش رشد داده‌ها و پیچیدگی‌های مرتبط با مدیریت شبکه‌های امروزی موضوعی است که به مهندسی ترافیک مربوط می‌شود اما چالش بزرگ مهندسی ترافیک، وقت‌گیر بودن جمع‌آوری و ارائه آمارها در خصوص مصرف پهنای‌باند برای مانیتورینگ و فعالیت‌های تحلیل ترافیک است. چالش سوم) در اینترنت اشیاء و شهرهای هوشمند تعدد اشیاء متصل را داریم که به میلیاردها عدد می‌رسد و مدیریت و کنترل آن‌ها برای یک شبکه توزیع شده‌ی بزرگ وظیفه پیچیده‌ای است. چالش چهارم) با ظهور فناوری 5G، نسل جدیدی از سرویس‌ها ارائه شده که حجم بالایی از ترافیک را به شبکه اپراتورهای مخابراتی تحمیل می‌کنند. از طرف دیگر با توجه به روند فرسایشی بودجه، اپراتورهای شبکه هزینه‌های خود را کاهش داده‌اند. چالش پنجم) با گسترش SDN، تهدیدات امنیتی مختلف در پیاده‌سازی SDN نفوذ می‌کنند، برنامه‌های کاربردی SDN جعلی، عنصر شبکه‌ای جعلی یا هکر می‌توانند در پوشش مدیر وارد عمل می‌شوند و دسترسی غیرمجاز به چارچوب SDN، اجرای پیکربندی غیرمجاز، تغییر توپولوژی شبکه، حمله به عملکرد SDN ناشی از اختلال سرویس را انجام دهند. همچنین مدل کنترلر مرکزی SDN، نیز نگرانی‌های امنیتی را مطرح می‌کند، زیرا می‌تواند تک‌نقطه حملات امنیتی باشد و منجر به بروز نتایج فاجعه‌آمیز شود. چالش ششم) تامین امنیت داده‌های بسیار حساس شبکه‌های انتقال نوری در برابر حملات سایبری یکی از موضوعات بازی است که در سال‌های اخیر توجه ویژه‌ای به آن معطوف شده است زیرا تهدید رایانه‌های کوانتومی می‌تواند رمزنگاری کلید عمومی فعلی را در هم بشکند. بنابراین محققان برای پاسخگویی به این سوالات و چالش‌ها به ترتیب رویکردهایی را مبتنی‌بر تعامل SDN/NFV با شبکه‌ها و محاسبات ابری، کلان داده‌ها، اینترنت اشیاء و شهرهای هوشمند، شبکه‌های نسل جدید ارتباطات موبایلی 5G، زنجیره بلوکی و ارتباطات و محاسبات کوانتومی پیشنهاد داده‌اند، که بسیاری از جنبه‌های این تعاملات هنوز موضوعات باز هستند و نیاز به تحقیق و آینده‌پژوهی دارند. فصل پنجم جعبه-سفید، تجهیزات مستقل از برند با عنوان جعبه-سفید مدتها است که در تجارت تجهیزات کامپیوتری و سویچهای اترنت مطرح بوده است. امروزه برای کاهش قیمت و داشتن شبکههای ارتباطی زیرساختی چابک و مستقل از سازنده این رویکرد مطرح شده است. امروزه شرکتهای مختلفی روی ویژگیهای این محصولات توافق کردهاند و نمونههای تجاری از این محصولات که با کنترل SDN سازگار است را ارایه کرده اند.