Internet cần một giao thức thông minh hơn – P2


Internet của vạn vật sẽ làm mạng bị phá vỡ trong tương lai nếu không có một phương pháp định tuyến mới theo cơ chế sinh học.
Những bài học có thể áp dụng từ mạng sinh học trong thế giới thực

Các kỹ sư Internet có thể học được rất nhiều từ các mạng sinh học và hội loài người. Dưới đây là những kinh nghiệm từ thực tế cuộc sống.

 

 


Giữ cho đường đi càng ngắn càng tốt, ngay cả trong các mạng lớn.
Ví dụ: Các mối quan hệ xã hội, cấu trúc gen, mạng lưới thần kinh trong bộ não.
Ưu điểm:
Với đường đi ngắn, dữ liệu có thể đến bất kỳ điểm nào trong mạng với thời gian nhanh, ít bước nhất và có độ trễ thấp.


 


Chỉ một phần nhỏ các nút nên có nhiều liên kết.
Ví dụ: Đối tác tình dục của con người.
Ưu điểm: Giảm thiểu số lượng các trung tâm hoạt động sẽ giúp ngăn chặn sự lây lan của virus và chống lại các cuộc tấn công từ bên ngoài. Tức khả năng tự bảo vệ sẽ tốt hơn.

 

 


Liên kết yếu có thể là một điều tốt.
Ví dụ: Một số cấu trúc phân tử.
Ưu điểm: Những liên kết kém hoặc tạm thời có thể giúp cải thiện các kết nối xấu, làm tiêu hủy sự gián đoạn, và mang lại truy cập mạng đến những nơi mà các liên kết chặt chẽ không thể được xây dựng.

 

 


Đánh đổi tốc độ cho sự ổn định
Ví dụ: Hệ thống kiểm soát giao thông như đèn đỏ, biển báo giới hạn tốc độ, cảnh báo nơi gần khu trường học, trẻ em…
Ưu điểm: Kiểm soát luồng dữ liệu giúp ngăn ngừa việc tăng lưu lượng truy cập đột biến, từ đó gây ra tình trạng tắc nghẽn mạng hoặc sụp đổ hệ thống mạng.

 

 


Truyền phát thông tin thông qua các “tin đồn” chứ không phải là phát sóng.
Ví dụ: Các mối quan hệ xã hội, cấu trúc gen, mạng lưới thần kinh trong bộ não.
Ưu điểm: Việc truyền phát này khiến dữ liệu có thể đến được bất kỳ điểm đích mong muốn với số bước ít và độ trễ ở mức thấp nhất.

 

 


Kiểm soát và thích nghi tại khoảng thời gian khác nhau.
Ví dụ: Các chức năng tự trị (như hô hấp và tiêu hóa) so với nhận thức.
Ưu điểm: Kiểm soát thời gian thực cho phép các nút phối hợp hành động, trong khi việc thích nghi sẽ giúp mạng dữ liệu phát triển.

 

Định tuyến thông minh – hướng đi mới cho Internet

Trên đây là những lý do khiến chúng ta cần phải có một mạng Internet thông minh, không chỉ đơn thuần là cải tiến dựa trên những gì sẵn có mà phải phát triển một phương thức hoàn toàn mới để truyền tải dữ liệu. Và các kỹ sư trên thế giới đã có những ý tưởng về một mạng Internet lấy “cảm ứng dựa vào thiên nhiên”.

Thật vậy, hàng triệu năm tiến hóa đã mang lại cho trái đất một mạng sinh học thật kỳ vĩ. Và để có được một mạng Internet dựa trên mạng sinh học này thực sự là vấn đề rất khó khăn, chẳng hạn như cách thức để tạo ra “sức đề kháng” để chống lại tác nhân gây bệnh, hay học hỏi kinh nghiệm để ngăn chặn những thất bại và thích nghi khi có sự thay đổi. Có thể nói, não bộ con người và cơ thể là một mô hình rất tốt để chúng ta “bắt chước” để có thể xây dựng lại một mạng dữ liệu tốt hơn. Tất nhiên, thách thức lớn nhất là “làm sao để có thể bắt chước được”?

Internet trong tương lai cần phải có thuật toán định tuyến thông minh hơn để có thể xử lý các luồng dữ liệu đa dạng hơn và không gặp thất bại. Mặc dù hiện tại chưa có giải pháp rõ ràng để có được thuật toán này nhưng những ý tưởng ban đầu về một kiến trúc “tương lai” sẽ như sau:

1. Các thiết bị định tuyến có thể hoạt động ở bất kỳ nút mạng nào, chẳng hạn như điện thoại, TV, xe hơi, thiết bị nhà bếp, bộ cảm biến môi trường, hoặc thậm chí là những thiết bị chưa được phát minh. Các thiết bị thu phát tầm ngắn này sẽ hình thành một mạng lưới có thể truy cập Internet và mang Internet đến những nơi xa xôi hơn.

2. Các cách thức định tuyến và chuyển tiếp có thể xác định được cách tốt nhất để lấy đúng các gói dữ liệu và có thể sắp xếp hợp lý để truyền đi. Những cách thức này cũng đang được tích hợp trong các bộ định tuyến hiện tại, nhưng trong tương lai các bộ bộ định tuyến này sẽ thông minh hơn nhờ sự điều khiển của phần mềm, thay vì từng thành phần riêng lẻ của phần cứng như hiện tại.

3. Bộ điều khiển tự trị (autonomic controller) định hướng các bộ định tuyến và chuyển tiếp làm theo các vòng lặp MAPE (MAPE loop). Bộ điều khiển này theo dõi dữ liệu cảm biến nội bộ và tín hiệu từ các nút khác nhau, phân tích thông tin, sau đó lên kế hoạch thực thi phản ứng và thực hiện. Các thiết bị lân cận cũng phối hợp thực hiện theo thời gian thực thông qua một tín hiệu điều khiển.

4. Cơ cấu nhận thức (cognitive engine) giúp các bộ định tuyến thích ứng với những thay đổi bất ngờ bằng cách làm theo các vòng lặp đặc biệt OOPDAL (OOPDAL loop). Cơ cấu nhận thức này sẽ quan sát môi trường, định hướng hệ thống  bằng cách ưu tiện các nhiệm vụ, lựa chọn phương án, quyết định kế hoạch thực thi, hoạt động và tiếp thu những kinh nghiệm từ những hành động của mình. Sau đó chia sẻ những gì đã “học” được qua Internet.

 

 

Đô Nguyễn
PC World VN, 10/2013

 

Thank for your comments

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s