เครือข่ายซ้อนทับ

เครือข่ายซ้อนทับ (อังกฤษ: overlay network) หมายถึง เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ถูกสร้างให้อยู่ชั้นบนถัดจากเครือข่ายอื่น ๆ ที่มีอยู่แล้ว เช่น อยู่ชั้นบนของเครือข่ายระดับเดียวกัน (peer-to-peer network) โหนดต่าง ๆ ที่อยู่ภายในเครือข่ายซ้อนทับสามารถถูกเชื่อมต่อกันได้ในลักษณะที่เรียกว่า เสมือนจริง หรือ virtual หรือ logical links ซึ่งแต่ละลิงก์ อาจจะเชื่อมโยงกันผ่านกับโหนดอื่น ๆ ที่ตั้งอยู่ห่างไกลในระยะทางของเครือข่ายจริง หรือ underlying network ตัวอย่างเช่น ในระบบเครือข่ายแบบกระจาย (distributed systems) เช่น cloud computing เครือข่ายระดับเดียวกัน ระบบ client-server applications ต่างทำงานบนพื้นฐานของเครือข่ายซ้อนทับ เพราะโหนดเหล่านี้ต้องปฏิบ้ติการอยู่ชั้นบนระดับอินเทอร์เน็ต ถูกสร้างขึ้นให้ซ้อนทับอยู่ชั้นบนของเครือข่ายที่เชื่อมโยงกันด้วยระบบโทรศัพท์

การใช้งานในเครือข่ายซ้อนทับ

ในระบบการสื่อสารแบบโทรคมนาคม

 

รูป 1: ตัวอย่างเครือข่ายซ้อนทับ

 

รูป 2 : แบ่งเครือข่ายซ้อนทับออกเป็น logical layers

เครือข่ายซ้อนทับได้รับการใช้งานในด้านโทรคมนาคม เพราะระบบสามารถปฏิบัติการในรูปแบบอุปกรณ์ดิจิทัล circuit switching และเส้นใยนำแสง Telecommunication transport networks และ IP networks (ที่ควบรวมเครือข่ายอินเทอร์เน็ตอย่างกว้างขวาง) ทั้งหมดจะตั้งอยู่ด้านบนอย่างน้อย บน optical layer, transport layer และ IP หรือ circuit layers (ในกรณีของ PSTN)

การทำงานที่อยู่ชั้นบนของอินเทอร์เน็ต

ปัจจุบัน อินเทอร์เน็ตได้ปฏิบ้ติการบนพื้นฐานของหลากหลายเครือข่ายที่อยู่ด้านล่าง ที่สามารถถูกสร้างขึ้นเพื่อประโยชน์ในการจัดการด้านการค้นหาเส้นทางระหว่างโหนดในเครือข่ายการจัดเส้นทางเพื่อส่งข้อความไปยังโหนดปลายทางด้วยการกำหนดค่าที่อยู่ของโหนดด้วยเลขที่อยู่ไอพี ตัวอย่าง ในระบบ distributed hash table ได้นำวิธีการจัดเส้นทางข้อความไปยังโหนดที่มีที่อยู่ในแบบlogical address เพราะโหนดต่าง ๆ จะไม่มีวันรู้จักที่อยู่เลขที่อยู่ไอพีของโหนดปลายทางได้ล่วงหน้าก่อน

เครือข่ายซ้อนทับเป็นวิธีการหนึ่งที่ถูกนำเสนอให้เป็น วิธีการหนึ่งในการพัฒนาปรับปรุงประสิทธิภาพภายในระบบอินเทอร์เน็ต เช่น การจัดเส้นทาง เพิ่มคุณภาพในการบริการ ทำให้มั่นใจในคุณภาพของการให้บริการด้านสื่อต่าง ๆ สื่อแบบส่งต่อเนื่องในอดีตที่ผ่านมามีการเสนอวิธีการดังกล่าวเช่น IntServ, DiffServ,และ IP multicast แต่ไม่เป็นที่รู้จักและยอมรับอย่างกว้างขวาง เพราะ วิธีการเหล่านั้นจำเป็นต้องอาศัยการพัฒนาด้านอุปกรณ์ทั้งหมดของอุปกรณ์จัดเส้นทางที่ใช้เชื่อมโยงในเครือข่าย

อีกนัยหนึ่ง เครือข่ายซ้อนทับสามารถนำมาใช้งานได้ บน end-host ให้ปฏิบัติการด้านเกณฑ์วิธีซ้อนทับที่ปราศจากการเชื่อมต่อกันระหว่างผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต บนชั้นการปฏิบัติงานของเครือข่ายซ้อนทับไม่ต้องมีศูนย์กลางควบคุมในกรณี ส่งกลุ่มข้อมูลในการจัดเส้นทางระหว่างโหนดชั้นบน และในขั้นตอนการส่งกลุ่มข้อมูลในเครือข่ายชั้นล่างสุด แต่โหนดบนชั้นทับซ้อนสามารถถูกควบคุมได้ เช่น การจัดลำดับของโหนดบนเครือข่ายระหว่างเส้นทางการส่งข้อความไปยังโหนดปลายทาง

ตัวอย่างของ Akamai Technologies เป็นผู้จัดการเครือข่ายซ้อนทับที่นำเสนอความเชื่อถือได้และการส่งข้อความที่มีประสิทธิภาพในด้านเนื้อหา (เกี่ยวกับการแพร่สัญญาณเฉพาะกลุ่ม) ส่วนในด้านงานวิจัยเกี่ยวกับการศึกษา ประกอบไปด้วย End System Multicast และ Overcast สำหรับแพร่สัญญาณเฉพาะกลุ่ม; RON (Resilient Overlay Network) นำเสนอด้าน resilient routing; และ OverQoS นำเสนอในด้านคุณภาพของการรับประกันการบริการระหว่างโหนดภายในเครือข่าย

ตัวอย่างของ Virtela Technology Services เป็นผู้จัดหา overlay network โดยการสร้างเครือข่ายที่เชื่อมโยงระหว่างเมือง หรือ ประเทศ ที่มากกว่า 90 ประเทศเข้าด้วยกัน โดย overlay network จะตั้งอยู่ชั้นบนของระบบ ผู้จัดหารด้าน telecom ที่อยู่ต่างพื้นที่กันมากกว่า 500 บริษัท

รายชื่อเกณฑ์วิธีเครือข่ายซ้อนทับ

เกณฑ์วิธีเครือข่ายซ้อนทับ ที่ปฏิบัติงานบนพื้นฐานของ TCP/IP ประกอบไปด้วย :

• Distributed hash tables (DHTs) เช่น KAD และเกณฑ์วิธีอื่น ๆ ที่อยู่บนพื้นฐานของขั้นตอนวิธี Kademlia algorithm ตัวอย่างเช่น
• JXTA
• และเกณฑ์วิธีอื่น ๆ ของpeer-to-peer protocols ประกอบไปด้วย Gnutella, Gnutella2, Freenet และ I2P ตัวอย่างเกณฑ์วิธี : Limewire, Shareaza, utorrent, เป็นต้น )
• PUCC
• Solipsis: France Télécom เป็นระบบที่เกี่ยวข้องกับการแชร์ระบบขนาดใหญ่ หรือ massively shared virtual world

เกณฑ์วิธีเครือข่ายซ้อนทับที่ปฏิบ้ติงานบนพื้นฐานของ UDP/IP ประกอบด้วย:

• Real Time Media Flow Protocol - Adobe Flash

อ้างอิง

1. D. Andersen, H. Balakrishnan, M. Kaashoek, and R. Morris. Resilient Overlay Networks. In Proc. ACM SOSP, Oct. 2001.
2. AT&T history of Network transmission
3. Virtela Technology Services

แหล่งข้อมูลอื่น

• List of overlay network implementations, July 2003
• Resilient Overlay Networks
• Overcast: reliable multicasting with an overlay network
• OverQoS: An overlay based architecture for enhancing Internet QoS