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通過(guò)軟件定義的廣域網(wǎng)為戰(zhàn)術(shù)邊緣創(chuàng)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

星星科技指導(dǎo)員 ? 來(lái)源:militaryembedded ? 作者:DOMINIC PEREZ ? 2022-11-14 16:47 ? 次閱讀
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軟件定義的廣域網(wǎng) (SD-WAN) 可以建立一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),能夠處理需要可靠廣域網(wǎng)的任何戰(zhàn)術(shù)邊緣場(chǎng)景。

用于態(tài)勢(shì)感知和關(guān)鍵通信的數(shù)據(jù)比以往任何時(shí)候都更多地位于一個(gè)或多個(gè)云系統(tǒng)中。美國(guó)國(guó)防部(DoD)正在積極尋求通過(guò)聯(lián)合全域指揮與控制(JADC2)戰(zhàn)略以及美國(guó)空軍先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)(ABMS)、陸軍項(xiàng)目融合和海軍項(xiàng)目Overmatch等計(jì)劃來(lái)匯總和分發(fā)這些信息。但是,如果選擇的廣域網(wǎng) (WAN) 出現(xiàn)故障或不可用,則所有這些數(shù)據(jù)都是無(wú)用的——這種情況在被拒絕、降級(jí)、間歇性或受限 (DDIL) 通信環(huán)境中太常見了。

JADC2是國(guó)防部有史以來(lái)最雄心勃勃的計(jì)劃之一。實(shí)現(xiàn) JADC2 愿景需要數(shù)年時(shí)間,并且需要結(jié)合應(yīng)用于新問(wèn)題的現(xiàn)有技術(shù)以及填補(bǔ)空白的新技術(shù)。JADC2 的目標(biāo)大大簡(jiǎn)化,旨在打破現(xiàn)有的溝通和情境理解障礙。為了防止作戰(zhàn)人員因缺乏信息而受到損害,我們需要拆除陸地、海洋、空中、太空和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域之間的通信墻。

所有美國(guó)武裝部隊(duì)和聯(lián)盟伙伴都需要能夠共享數(shù)據(jù),并且必須快速共享數(shù)據(jù) - 盡可能接近實(shí)時(shí) - 以便將射手與來(lái)自傳感器的信息聯(lián)系起來(lái)。為了實(shí)現(xiàn) JADC2 愿景,將創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)收集和處理平臺(tái),通過(guò)人工智能AI) 和機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 算法為決策提供動(dòng)力。JADC2 愿景的基礎(chǔ)是用于信息共享的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)關(guān)鍵部分是將不同的組織、位置和域鏈接在一起的廣域網(wǎng) (WAN)。將這些 WAN 視為編織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的線程,這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將攜帶 JADC2 走向成功。

隨著軍方從昂貴的專有或GOTS(政府現(xiàn)成)解決方案轉(zhuǎn)向更具成本效益的COTS(商業(yè)現(xiàn)貨)解決方案,這些服務(wù)已經(jīng)意識(shí)到讓行業(yè)跟上他們需求的重要性。例如,在技術(shù)交流會(huì)議上,陸軍向工業(yè)界展示了其未來(lái)能力的路線圖。這些功能集以兩年為增量以年份命名。因此,我們有 CS21、23 和 27 的能力集,可能很快就會(huì)超過(guò)。通過(guò)這一過(guò)程,陸軍希望確保未來(lái)的商業(yè)解決方案符合美國(guó)軍方的需求。

陸軍未來(lái)綜合戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵部分是由虛擬化帶寬組成的與傳輸無(wú)關(guān)的管道。該帶寬需要能夠在任何給定時(shí)間點(diǎn)針對(duì)最關(guān)鍵的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化。美國(guó)空軍的ABMS和海軍的“超配項(xiàng)目”中也存在類似的目標(biāo)。能力集 27 中設(shè)想的運(yùn)營(yíng)觀點(diǎn)和挑戰(zhàn)預(yù)計(jì),主要功能將依賴于跨下層和上層戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的傳輸無(wú)關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

我們經(jīng)常聽到DDIL(或DIL)作為該領(lǐng)域電子通信(尤其是無(wú)線通信)所面臨挑戰(zhàn)的簡(jiǎn)寫。今天的緩解DDIL的計(jì)劃包括使用自動(dòng)化PACE:PACE是軍方的技術(shù)組合概念,定義為主要,備用,應(yīng)急和緊急路徑。用于無(wú)線通信的此類技術(shù)的一個(gè)例子可能是DISA,SATCOM,MPLS,5G / LTE和寬帶。PACE計(jì)劃定義了如何以及何時(shí)使用這些技術(shù),實(shí)際上是國(guó)防部解決真正全球性問(wèn)題的解決方案。預(yù)計(jì)即使在偏遠(yuǎn)地區(qū),WAN或互聯(lián)網(wǎng)接入也將無(wú)處不在,這對(duì)于關(guān)鍵業(yè)務(wù),基礎(chǔ)設(shè)施或醫(yī)療保健以及軍事和應(yīng)急響應(yīng)人員一樣如此。

當(dāng)我們看到這些無(wú)線技術(shù)時(shí) - 無(wú)論是SATCOM,蜂窩,Wi-Fi,無(wú)線電還是視線(LoS) - 它們?cè)谀撤N程度上都會(huì)被拒絕或中斷。這種服務(wù)中斷可能是由于對(duì)手或惡意參與者、環(huán)境條件、硬件故障,甚至是部署中的簡(jiǎn)單配置錯(cuò)誤或?qū)嶋H妥協(xié)造成的。即使一切進(jìn)展順利,某些技術(shù)也只能提供間歇性的通信。

例如,SATCOM 會(huì)受到雨水褪色或 LoS 連接視線丟失的影響。與大多數(shù)企業(yè)可用的技術(shù)相比,這些單獨(dú)的技術(shù)在帶寬上受到限制,而在大多數(shù)城市,您可以調(diào)用一個(gè)或多個(gè)提供商并在幾天內(nèi)獲得多千兆位WAN連接。

一些技術(shù)——如商業(yè)蜂窩或MANET(移動(dòng)或無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò))——可以提供良好的連接并且相對(duì)便宜,但兩者都不是特別快。請(qǐng)記住,我們談?wù)摰氖菓?zhàn)術(shù)環(huán)境中的通信,而不是最新的5G超寬帶泡沫。其他技術(shù),如商業(yè)低地球軌道(LEO)衛(wèi)星通信可能相對(duì)具有成本效益和快速性,但現(xiàn)在它們不是很可靠。即使技術(shù)成熟,也不清楚軍事客戶是否能夠優(yōu)先獲得緊急情況下所需的這些商業(yè)資源。

雖然任何一項(xiàng)當(dāng)前技術(shù)都不是完美無(wú)缺的,但我們可以組合多個(gè) WAN,利用每個(gè) WAN 的最佳功能并克服限制。大多數(shù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商都有解決或嘗試解決此問(wèn)題的SD-WAN產(chǎn)品。SD-WAN解決方案幾乎普遍將網(wǎng)絡(luò)硬件與網(wǎng)絡(luò)控制分離,并利用集中管理來(lái)改進(jìn)部署和維護(hù)過(guò)程。

更高級(jí)或更完整的SD-WAN產(chǎn)品可以感知應(yīng)用程序,并使用該信息來(lái)引導(dǎo)流量 - 長(zhǎng)達(dá)數(shù)英里的訪問(wèn)控制列表和DSCP標(biāo)記用于分類和管理網(wǎng)絡(luò)流量的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。此外,這些更新的解決方案從數(shù)十億個(gè)商業(yè)“廣域網(wǎng)小時(shí)”中獲得情報(bào),從無(wú)數(shù)連接技術(shù)中學(xué)習(xí),以及它們?cè)诓焕麠l件下的反應(yīng)。

在選擇用于部署SD-WAN的可部署系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以解決幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,以確保他們獲得最佳解決方案。例如:

系統(tǒng)是否在專用網(wǎng)絡(luò)上工作?

連接到業(yè)務(wù)流程協(xié)調(diào)程序后,系統(tǒng)可以運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間,在此模式下運(yùn)行時(shí)會(huì)禁用哪些功能?

是否可以分發(fā)業(yè)務(wù)流程,是否可以從節(jié)點(diǎn)重寫業(yè)務(wù)流程協(xié)調(diào)程序?

多個(gè)業(yè)務(wù)流程協(xié)調(diào)程序如何同步,是否可以執(zhí)行網(wǎng)格管理?

系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員還必須決定哪種類型的虛擬機(jī)管理程序以及系統(tǒng)能夠支持不同速度網(wǎng)絡(luò)的處理和內(nèi)存要求。例如,系統(tǒng)是僅基于 x86 還是需要專有硬件。其他注意事項(xiàng)包括系統(tǒng)需要支持的 WAN 端口數(shù)以及它將如何處理預(yù)配。

Curtiss-Wright 的 PacStar 447 路由器(由 Cisco IOS-XE 提供支持)提供了緊湊、節(jié)能的硬件路由器示例,該路由器可以在戰(zhàn)術(shù)邊緣部署高速網(wǎng)絡(luò)并提供與思科 SD-WAN 生態(tài)系統(tǒng)的連接。(圖 3。對(duì)于思科或其他虛擬 SD-WAN 產(chǎn)品,PacStar 451 服務(wù)器支持所有主要的虛擬機(jī)管理程序,并承載多達(dá)五個(gè)以太網(wǎng)端口。這兩款堅(jiān)固、緊湊的模塊僅 5.3 英寸寬和 7.1 英寸深,已通過(guò) MIL-STD 810 測(cè)試,可在交流、直流或電池電源下獨(dú)立運(yùn)行。它們還可以與其他 400 系列模塊卡在一起或部署到智能機(jī)箱中。

審核編輯:郭婷

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