ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ АППАРАТНОЙ И ПРОГРАММНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ: ОТ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ АППАРАТНЫХ ПЛАТФОРМ К ПРОГРАММНО-КОМПОЗИРУЕМЫМ СРЕДАМ - Савицкий, Юрий Викторович; Муравьев, Геннадий Леонидович (Вестник Брестского государственного технического университета, 2026)
В настоящее время современные компьютерные сети претерпевает фундаментальную реорганизацию, определяемую требованиями облачных вычислений (Cloud Computing), интернета вещей (IoT, Internet of Things), больших данных (Big Data) и необходимости чрезвычайно высокой гибкости и адаптивности. Данная статья посвящена исследованию и всестороннему анализу методов и средств аппаратной и программной организации сетей, переживающих эпоху глубокой декомпозиции и конвергенции. В работе исследуется эволюция аппаратных платформ от закрытых, специализированных интегральных схем (ASIC) вендор-специфичного оборудования (функционирующего оптимально только в рамках собственной экосистемы производителя – вендора) к открытым, программируемым архитектурам, сетевым процессорам (SmartNIC) и процессорам для обработки данных (DPU), что стирает границу между сетевым и вычислительным узлом. Также анализируется трансформация сетевого ПО: от монолитных операционных систем (являющихся частной собственностью разработчика, имеющих закрытый исходный код, а также ограничения на использование, модификацию и распространение) к парадигмам программно-определяемых сетей (SDN) и виртуализации сетевых функций (NFV). В статье систематизированы современные средства организации сетей, включая языки программирования плоскостей данных (data plane programming languages), такие как P4. Основной вывод исследования заключается в том, что современная организация сети характеризуется переходом от жестко связанных, вертикально интегрированных аппаратно-программных архитектур к горизонтальным, программно-композируемым и децентрализованным моделям. В таких моделях сетевые сервисы и функции динамически развертываются на множестве гетерогенных вычислительных ресурсов под управлением интеллектуальных контроллеров и оркестраторов (централизованных инструментов, автоматизирующих управление, координацию, развертывание и масштабирование распределенных контейнерных приложений). Предлагаются перспективные направления будущих исследований, включая интеграционные платформы и средства комплексной организации сетей, в частности гиперконвергентные инфраструктуры; облачные нативные сетевые плагины для контейнерных оркестраторов; облачные сетевые сервисы.