#机翻警告
https://conferences.sigcomm.org/sigcomm/2020/tutorial-aarp.html
Algebraic Analysis of Routing Protocols: Theory and Applications (AARP)
背景
路由的代数理论是对具有代数性质的框架的一种表达,用以从第一原理推论路由算法和协议。该理论从以下关键观察中得出:在某种抽象层次上,路由协议可以用通用术语描述:它们都对网络节点上的属性执行选择和扩展操作的迭代。属性表示与给定路由上下文相关的度量和参数。选择操作保留一对属性中的一个属性,而丢弃另一个属性;扩展操作将路径的属性转换为包含更多链接的另一路径的属性。在这种抽象水平上,路由协议的不同之处在于,对属性的选择和扩展操作如何在节点之间分配并在节点上交织。从该理论获得的基本见解是,任何给定类别的路由协议所表现出的重要全局行为均取决于选择操作,扩展操作以及这两个操作之间的纠缠的代数性质。换句话说,可以从在其许多配置选项和实现细节中确定的一些代数属性来预测任何特定路由协议的重要全局行为。扩展操作以及这两个操作之间的纠缠。换句话说,可以从在其许多配置选项和实现细节中确定的一些代数属性来预测任何特定路由协议的重要全局行为。扩展操作以及这两个操作之间的纠缠。换句话说,可以从在其许多配置选项和实现细节中确定的一些代数属性来预测任何特定路由协议的重要全局行为。
大纲
本教程分为六个部分,如下所示:
为什么选择路由协议理论(15分钟):提出当前路由协议所表现出的不良行为和违反直觉的行为,促使人们有必要建立一个坚实的框架来进行路由协议推理:BGP和不终止的可能性;EIGRP和非最佳路径;管理距离和转发环路;通天塔和交通黑洞。同时,从路由协议都执行通用基本操作的迭代这一事实出发,提出了对路由协议进行统一处理的可能性。
路由代数和最优性(60分钟): 路由代数的概念表示为一组属性,对属性的二进制选择操作和对属性的二进制扩展操作,以及用于这些操作的基本代数属性集。选择操作由属性的总顺序等效地描述。给出了路由代数的多个示例,它们代表了有线和无线网络中的各种性能指标。我们显示,一般而言,非重启矢量协议(例如BGP和EIGRP)不能解决最佳路径路由的问题。相反,它们解决了受限于基于目标的转发策略的最佳路径路由的问题。如果路由代数满足左等渗的代数性质,那么非重启矢量协议确实可以解决(无约束)最优路径路由的问题。我们进一步表明,与非重启矢量协议相反,重启矢量协议(例如Babel)需要左等张性才能正确传输数据包,而链接状态协议(例如OSPF)则需要左等距和左等距。正确等时性以正确传送数据包,在这种情况下,这两种协议都在最佳路径上路由。
放宽代数性质(15分钟):在路由代数的定义中假设的某些属性在相关的路由上下文中不满足。我们显示BGP的Multi-Exit-Discriminator(MED)参数可能导致违反选择操作的关联性;BGP的路由环路检测能力违反了扩展操作的关联性;并且管理距离的配置可能会破坏通货膨胀(也称为单调性),通货膨胀是一种代数性质,将总阶和属性的扩展运算交织在一起。最后两种情况促使下一个路由代数的推广。
带有地图和协议终止的路由代数(60分钟): 对于矢量协议,路由代数的概念是通过使用属性上的映射而不是属性上的二进制扩展来对扩展操作进行建模来概括的。此外,与路由代数相反,属性的映射不假定为通货膨胀的。使用映射路由代数的概念尤其导致了BGP的代数模型。使用现实的域间路由策略说明了矢量协议未终止的问题。严格的道德是网络周期的代数性质,对于终止矢量协议既足够又必要。路由协议的代数分析与博弈论之间建立了联系:我们证明BGP旨在解决找到适当定义的博弈的纳什均衡的问题。
具有集合和多个最优性准则的路由代数(20分钟):前面提到的矢量协议在没有等渗代数特性的情况下进行非最优路由的问题可以通过将满足等渗性的部分总顺序包含在属性的部分顺序下来解决。在多个最佳性标准上同时进行更广泛的路由选择的问题也可以通过属性的部分顺序来解决,该属性除了满足等张性外,还包含在与各种标准相关联的总顺序中。路由代数的概念被概括为偏序,对属性集而不是对(单个)属性进行选择操作。提出了不重启和重启的矢量协议,这些协议根据对属性集的选择操作进行计算,为每个目标选择和通告多个属性。
结论和参考书目(10分钟):提出了主要结论,并提供了参考书目的导览。
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Algebraic Analysis of Routing Protocols: Theory and Applications (AARP)
背景
路由的代数理论是对具有代数性质的框架的一种表达,用以从第一原理推论路由算法和协议。该理论从以下关键观察中得出:在某种抽象层次上,路由协议可以用通用术语描述:它们都对网络节点上的属性执行选择和扩展操作的迭代。属性表示与给定路由上下文相关的度量和参数。选择操作保留一对属性中的一个属性,而丢弃另一个属性;扩展操作将路径的属性转换为包含更多链接的另一路径的属性。在这种抽象水平上,路由协议的不同之处在于,对属性的选择和扩展操作如何在节点之间分配并在节点上交织。从该理论获得的基本见解是,任何给定类别的路由协议所表现出的重要全局行为均取决于选择操作,扩展操作以及这两个操作之间的纠缠的代数性质。换句话说,可以从在其许多配置选项和实现细节中确定的一些代数属性来预测任何特定路由协议的重要全局行为。扩展操作以及这两个操作之间的纠缠。换句话说,可以从在其许多配置选项和实现细节中确定的一些代数属性来预测任何特定路由协议的重要全局行为。扩展操作以及这两个操作之间的纠缠。换句话说,可以从在其许多配置选项和实现细节中确定的一些代数属性来预测任何特定路由协议的重要全局行为。
大纲
本教程分为六个部分,如下所示:
为什么选择路由协议理论(15分钟):提出当前路由协议所表现出的不良行为和违反直觉的行为,促使人们有必要建立一个坚实的框架来进行路由协议推理:BGP和不终止的可能性;EIGRP和非最佳路径;管理距离和转发环路;通天塔和交通黑洞。同时,从路由协议都执行通用基本操作的迭代这一事实出发,提出了对路由协议进行统一处理的可能性。
路由代数和最优性(60分钟): 路由代数的概念表示为一组属性,对属性的二进制选择操作和对属性的二进制扩展操作,以及用于这些操作的基本代数属性集。选择操作由属性的总顺序等效地描述。给出了路由代数的多个示例,它们代表了有线和无线网络中的各种性能指标。我们显示,一般而言,非重启矢量协议(例如BGP和EIGRP)不能解决最佳路径路由的问题。相反,它们解决了受限于基于目标的转发策略的最佳路径路由的问题。如果路由代数满足左等渗的代数性质,那么非重启矢量协议确实可以解决(无约束)最优路径路由的问题。我们进一步表明,与非重启矢量协议相反,重启矢量协议(例如Babel)需要左等张性才能正确传输数据包,而链接状态协议(例如OSPF)则需要左等距和左等距。正确等时性以正确传送数据包,在这种情况下,这两种协议都在最佳路径上路由。
放宽代数性质(15分钟):在路由代数的定义中假设的某些属性在相关的路由上下文中不满足。我们显示BGP的Multi-Exit-Discriminator(MED)参数可能导致违反选择操作的关联性;BGP的路由环路检测能力违反了扩展操作的关联性;并且管理距离的配置可能会破坏通货膨胀(也称为单调性),通货膨胀是一种代数性质,将总阶和属性的扩展运算交织在一起。最后两种情况促使下一个路由代数的推广。
带有地图和协议终止的路由代数(60分钟): 对于矢量协议,路由代数的概念是通过使用属性上的映射而不是属性上的二进制扩展来对扩展操作进行建模来概括的。此外,与路由代数相反,属性的映射不假定为通货膨胀的。使用映射路由代数的概念尤其导致了BGP的代数模型。使用现实的域间路由策略说明了矢量协议未终止的问题。严格的道德是网络周期的代数性质,对于终止矢量协议既足够又必要。路由协议的代数分析与博弈论之间建立了联系:我们证明BGP旨在解决找到适当定义的博弈的纳什均衡的问题。
具有集合和多个最优性准则的路由代数(20分钟):前面提到的矢量协议在没有等渗代数特性的情况下进行非最优路由的问题可以通过将满足等渗性的部分总顺序包含在属性的部分顺序下来解决。在多个最佳性标准上同时进行更广泛的路由选择的问题也可以通过属性的部分顺序来解决,该属性除了满足等张性外,还包含在与各种标准相关联的总顺序中。路由代数的概念被概括为偏序,对属性集而不是对(单个)属性进行选择操作。提出了不重启和重启的矢量协议,这些协议根据对属性集的选择操作进行计算,为每个目标选择和通告多个属性。
结论和参考书目(10分钟):提出了主要结论,并提供了参考书目的导览。
conferences.sigcomm.org
ACM SIGCOMM 2020 - ACM SIGCOMM 2020
The organizing committee is delighted to invite you to ACM SIGCOMM 2020, to be held in New York, USA. SIGCOMM is the flagship annual conference of the ACM Special Interest Group on Data Communication (SIGCOMM) on the applications, technologies, architectures…