Internet Engineering Task Force (IETF) P. Thubert, Ed.
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Category: Informational April 2026
ISSN: 2070-1721
Reliable and Available Wireless (RAW) extends the reliability and availability of Deterministic Networking (DetNet) to networks composed of any combination of wired and wireless segments. The RAW architecture leverages and extends RFC 8655 ("Deterministic Networking Architecture") to adapt to challenges that prominently affect the wireless medium, notably intermittent transmission loss. This document defines a network control loop that optimizes the use of constrained bandwidth and energy while ensuring the expected DetNet services. The loop involves a new Point of Local Repair (PLR) function in the DetNet Service sub-layer that dynamically selects the DetNet path(s) for packets to route around local connectivity degradation.
Reliable and Availability Wireless (RAW) は、Deterministic Networking (DetNet) の信頼性と可用性を、有線セグメントと無線セグメントの任意の組み合わせで構成されるネットワークに拡張します。RAW アーキテクチャは、RFC 8655 (「Deterministic Networking Architecture」) を活用および拡張して、ワイヤレス メディアに顕著な影響を与える課題、特に断続的な伝送損失に適応します。この文書では、期待される DetNet サービスを確保しながら、制約のある帯域幅とエネルギーの使用を最適化するネットワーク制御ループを定義します。このループには、ローカル接続の低下を回避してパケットをルーティングするための DetNet パスを動的に選択する DetNet サービス サブレイヤーの新しいポイント オブ ローカル修復 (PLR) 機能が含まれます。
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1. Introduction
2. The RAW Problem
3. Terminology
3.1. Abbreviations
3.2. Link and Direction
3.2.1. Flapping
3.2.2. Uplink
3.2.3. Downlink
3.2.4. Downstream
3.2.5. Upstream
3.3. Path and Recovery Graphs
3.3.1. Path
3.3.2. Recovery Graph
3.3.3. Forward and Crossing
3.3.4. Protection Path
3.3.5. Segment
3.4. Deterministic Networking
3.4.1. The DetNet Planes
3.4.2. Flow
3.4.3. Residence Time
3.4.4. L3 Deterministic Flow Identifier
3.4.5. Time-Sensitive Networking
3.4.6. Lower-Layer API
3.5. Reliability and Availability
3.5.1. Service Level Agreement
3.5.2. Service Level Objective
3.5.3. Service Level Indicator
3.5.4. Precision Availability Metrics
3.5.5. Reliability
3.5.6. Availability
4. Reliable and Available Wireless
4.1. High Availability Engineering Principles
4.1.1. Elimination of Single Points of Failure
4.1.2. Reliable Crossover
4.1.3. Prompt Notification of Failures
4.2. Applying Reliability Concepts to Networking
4.3. Wireless Effects Affecting Reliability
5. The RAW Conceptual Model
5.1. The RAW Planes
5.2. RAW Versus Upper and Lower Layers
5.3. RAW and DetNet
6. The RAW Control Loop
6.1. Routing Timescale Versus Forwarding Timescale
6.2. OODA Loop
6.3. Observe: RAW OAM
6.4. Orient: The RAW-Extended DetNet Operational Plane
6.5. Decide: The Point of Local Repair
6.6. Act: DetNet Path Selection and Reliability Functions
7. Security Considerations
7.1. Collocated Denial-of-Service Attacks
7.2. Layer 2 Encryption
7.3. Forced Access
8. IANA Considerations
9. References
9.1. Normative References
9.2. Informative References
Acknowledgments
Contributors
Author's Address
Deterministic Networking (DetNet) aims to provide bounded latency and eliminate congestion loss, even when coexisting with best-effort traffic. It provides the ability to carry specified unicast or multicast data flows for real-time applications with extremely low packet loss rates and ensures maximum end-to-end delivery latency. A description of the general background and concepts of DetNet can be found in [DetNet-ARCH].
Deterministic Networking (DetNet) は、ベストエフォート型トラフィックと共存する場合でも、制限された遅延を提供し、輻輳損失を排除することを目的としています。リアルタイム アプリケーションに指定されたユニキャストまたはマルチキャスト データ フローを極めて低いパケット損失率で伝送する機能を提供し、エンドツーエンドの配信遅延を最大限に確保します。DetNet の一般的な背景と概念の説明は、[DetNet-ARCH] にあります。
DetNet and the related IEEE 802.1 Time-Sensitive Networking (TSN) [TSN] initially focused on wired infrastructure, which provides a more stable communication channel than wireless networks. Wireless networks operate on a shared medium where uncontrolled interference, including self-induced multipath fading, may cause intermittent transmission losses. Fixed and mobile obstacles and reflectors may block or alter the signal, causing transient and unpredictable variations of the throughput and Packet Delivery Ratio (PDR) of a wireless link. This adds new dimensions to the statistical effects that affect the quality and reliability of the link.
DetNet と関連する IEEE 802.1 Time-Sensitive Networking (TSN) [TSN] は当初、無線ネットワークよりも安定した通信チャネルを提供する有線インフラストラクチャに焦点を当てていました。ワイヤレス ネットワークは、自己誘発マルチパス フェージングなどの制御されていない干渉により、断続的な伝送損失が発生する可能性がある共有媒体上で動作します。固定および可動の障害物や反射体によって信号が遮断されたり変化したりする可能性があり、ワイヤレス リンクのスループットとパケット配信率 (PDR) に一時的かつ予測不可能な変動が生じる可能性があります。これにより、リンクの品質と信頼性に影響を与える統計効果に新たな側面が加わります。
Nevertheless, deterministic capabilities are required in a number of wireless use cases as well [RAW-USE-CASES]. With scheduled radios such as Time-Slotted Channel Hopping (TSCH) and Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA) being developed to provide determinism over wireless links at the lower layers, providing DetNet capabilities has become possible. See [RAW-TECHNOS] for more on TSCH, OFDMA, and other technologies.
それにもかかわらず、決定論的な機能は多くの無線ユースケースでも同様に必要とされます [RAW-USE-CASES]。タイムスロット チャネル ホッピング (TSCH) や直交周波数分割多元接続 (OFDMA) などのスケジュールされた無線が、下位層の無線リンク上で決定性を提供するために開発されているため、DetNet 機能の提供が可能になりました。TSCH、OFDMA、およびその他のテクノロジーの詳細については、[RAW-TECHNOS] を参照してください。
Reliable and Available Wireless (RAW) takes up the challenge of providing highly available and reliable end-to-end performances in a DetNet network that may include wireless segments. To achieve this, RAW leverages all possible transmission diversity and redundancy to ensure packet delivery, while optimizing the use of the shared spectrum to preserve bandwidth and save energy. To that effect, RAW defines protection paths that can be activated dynamically upon failures and a control loop that dynamically controls the activation and deactivation of the feasible protection paths to react quickly to intermittent losses.
Reliable and Availability Wireless (RAW) は、無線セグメントを含む DetNet ネットワークにおいて可用性と信頼性の高いエンドツーエンドのパフォーマンスを提供するという課題に取り組んでいます。これを達成するために、RAW は可能なすべての送信ダイバーシティと冗長性を活用してパケット配信を保証すると同時に、共有スペクトルの使用を最適化して帯域幅を維持し、エネルギーを節約します。そのため、RAW は障害時に動的にアクティブ化できる保護パスと、断続的な損失に迅速に対応するために実行可能な保護パスのアクティブ化と非アクティブ化を動的に制御する制御ループを定義します。
The intent of RAW is to meet Service Level Objectives (SLOs) in terms of PDR, maximum contiguous losses, or latency boundaries for DetNet flows over mixes of wired and wireless networks, including wireless access and meshes (see Section 2 for more on the RAW problem). This document introduces and/or leverages terminology (see Section 3), principles (see Section 4), and concepts such as protection paths and recovery graphs to put together a conceptual model for RAW (see Section 5). Based on that model, this document elaborates on an in-network optimization control loop (see Section 6).
RAW の目的は、無線アクセスやメッシュを含む有線ネットワークと無線ネットワークが混在する DetNet フローの PDR、最大連続損失、または遅延境界の点でサービス レベル目標 (SLO) を満たすことです (RAW 問題の詳細については、セクション 2 を参照してください)。この文書では、用語 (セクション 3 を参照)、原則 (セクション 4 を参照)、および保護パスや回復グラフなどの概念を紹介および/または活用して、RAW の概念モデル (セクション 5 を参照) をまとめます。このドキュメントでは、そのモデルに基づいて、ネットワーク内の最適化制御ループについて詳しく説明します (セクション 6 を参照)。
While the generic "Deterministic Networking Problem Statement" [RFC8557] applies to both wired and wireless media, the "Deterministic Networking Architecture" [DetNet-ARCH] must be extended to address less consistent transmissions, energy conservation, and shared spectrum efficiency.
一般的な「決定論的ネットワーキング問題声明」[RFC8557] は有線メディアと無線メディアの両方に適用されますが、「決定論的ネットワーキング アーキテクチャ」[DetNet-ARCH] は、一貫性の低い伝送、エネルギー節約、および共有スペクトル効率に対処するために拡張する必要があります。
Operating at Layer 3, RAW does not change the wireless technology at the lower layers. On the other hand, it can further increase diversity in the spatial, time, code, and frequency domains by enabling multiple link-layer wired and wireless technologies in parallel or sequentially, for a higher resilience and a wider applicability. RAW can also provide homogeneous services to critical applications beyond the boundaries of a single subnetwork, e.g., using diverse radio access technologies to optimize the end-to-end application experience.
レイヤ 3 で動作する RAW は、下位レイヤのワイヤレス テクノロジーを変更しません。一方で、複数のリンク層の有線および無線テクノロジーを並列または順次に有効にすることで、空間、時間、コード、および周波数領域の多様性をさらに高め、高い復元力と幅広い適用性を実現できます。RAW は、単一のサブネットワークの境界を越えて重要なアプリケーションに均質なサービスを提供することもできます。たとえば、多様な無線アクセス技術を使用してエンドツーエンドのアプリケーション エクスペリエンスを最適化します。
RAW extends the DetNet services by providing elements that are specialized for transporting IP flows over deterministic radio technologies such as those listed in [RAW-TECHNOS]. Conceptually, RAW is agnostic to the lower layer, though the capability to control latency is assumed to ensure the DetNet services that RAW extends. How the lower layers are operated to do so (and whether a radio network is single hop or meshed, for example) are opaque to the IP layer and not part of the RAW abstraction. Nevertheless, cross-layer optimizations may take place to ensure proper link awareness (such as link quality) and packet handling (such as scheduling).
RAW は、[RAW-TECHNOS] にリストされているような決定論的無線技術を介して IP フローを転送することに特化した要素を提供することにより、DetNet サービスを拡張します。概念的には、RAW は下位層に依存しませんが、遅延を制御する機能は、RAW が拡張する DetNet サービスを保証するものと想定されています。そのために下位層がどのように操作されるか（また、無線ネットワークがシングルホップであるかメッシュであるかなど）は、IP 層には不透明であり、RAW 抽象化の一部ではありません。それにもかかわらず、適切なリンク認識 (リンク品質など) とパケット処理 (スケジューリングなど) を確保するために、層間の最適化が行われる場合があります。
The RAW architecture extends the DetNet Network Plane to accommodate one or multiple hops of homogeneous or heterogeneous wired and wireless technologies. RAW adds reactivity to the DetNet forwarding sub-layer to compensate the dynamics for the radio links in terms of lossiness and bandwidth. This may apply, for instance, to mesh networks as illustrated in Figure 4 or diverse radio access networks as illustrated in Figure 10.
RAW アーキテクチャは、DetNet ネットワーク プレーンを拡張して、同種または異種の有線および無線テクノロジーの 1 つまたは複数のホップに対応します。RAW は、DetNet 転送サブレイヤーに反応性を追加して、損失と帯域幅の観点から無線リンクのダイナミクスを補償します。これは、たとえば、図 4 に示すようなメッシュ ネットワークや、図 10 に示すような多様な無線アクセス ネットワークに適用できます。
As opposed to wired links, the availability and performance of an individual wireless link cannot be trusted over the long term; it varies with transient service discontinuity, and any path that includes wireless hops is bound to face short periods of high loss. On the other hand, being broadcast in nature, the wireless medium provides capabilities that are atypical on modern wired links and that the RAW architecture can leverage opportunistically to improve the end-to-end reliability over a collection of paths.
有線リンクとは対照的に、個々の無線リンクの可用性とパフォーマンスは長期にわたって信頼できません。これは一時的なサービスの中断によって変化し、ワイヤレス ホップを含むパスは必ず短期間の高い損失に直面することになります。一方、無線メディアは本質的にブロードキャストであるため、現代の有線リンクでは一般的ではない機能を提供し、RAW アーキテクチャを機会を利用してパスの集合全体にわたるエンドツーエンドの信頼性を向上させることができます。
Those capabilities include:
これらの機能には次のものが含まれます。
Promiscuous overhearing:
無差別な盗聴:
Some wired and wireless technologies allow for multiple lower-layer attached nodes to receive the same packet sent by another node. This differs from a lower-layer network that is physically point-to-point, like a wire. With overhearing, more than one node in the forward direction of the packet may hear or overhear a transmission, and the reception by one may compensate the loss by another. The concept of path can be revisited in favor of multipoint-to-multipoint progress in the forward direction and statistical chances of successful reception of any of the transmissions by any of the receivers.
一部の有線および無線テクノロジーでは、複数の下位層に接続されたノードが、別のノードによって送信された同じパケットを受信できます。これは、ワイヤーのような物理的にポイントツーポイントである下位層のネットワークとは異なります。オーバーヒアリングでは、パケットの順方向にある複数のノードが送信を聞いたり傍聴したりする可能性があり、あるノードによる受信によって別のノードによる損失が補償される可能性があります。パスの概念は、順方向のマルチポイントツーマルチポイントの進行と、いずれかの受信機によるいずれかの送信の受信成功の統計的確率を優先して再考することができます。
L2-aware routing:
L2 対応ルーティング:
As the quality and speed of a link varies over time, the concept of metric must also be revisited. Shortest-path cost loses its absolute value, and hop count turns into a bad idea as the link budget drops with the physical distance. Routing over radio requires both:
リンクの品質と速度は時間の経過とともに変化するため、メトリックの概念も再考する必要があります。最短パスのコストは絶対値を失い、物理的な距離に応じてリンク バジェットが低下するため、ホップ カウントは悪い考えになります。無線経由のルーティングには、次の両方が必要です。
1. a new and more dynamic sense of link metrics, with new protocols such as the Dynamic Link Exchange Protocol (DLEP) and Layer 2 (L2) triggers to keep Layer 3 (L3) up to date with the link quality and availability, and
1. ダイナミック リンク エクスチェンジ プロトコル (DLEP) やレイヤー 2 (L2) トリガーなどの新しいプロトコルを使用して、リンクの品質と可用性を最新の状態にレイヤー 3 (L3) に保つ、リンク メトリックの新しい、よりダイナミックな感覚。
2. an approach to multipath routing, where multiple link metrics are considered since simple shortest-path cost loses its meaning with the instability of the metrics.
2. マルチパス ルーティングへのアプローチ。メトリックが不安定になると単純な最短パス コストが意味を失うため、複数のリンク メトリックが考慮されます。
Redundant transmissions:
冗長伝送:
Though feasible on any technology, proactive (forward) and reactive (acknowledgment-based) error correction is typical for wireless media. Bounded latency can still be obtained on a wireless link while operating those technologies, provided that link latency used in path selection allows for the extra transmission or the introduced delay is compensated along the path. In the case of coded fragments and retries, it makes sense to vary all the possible physical properties of the transmission to reduce the chances that the same effect causes the loss of both original and redundant transmissions.
どのテクノロジーでも実現可能ではありますが、ワイヤレス メディアではプロアクティブ (フォワード) およびリアクティブ (確認応答ベース) のエラー修正が一般的です。パス選択で使用されるリンク遅延によって追加の送信が許可されるか、導入された遅延がパスに沿って補償される場合、これらのテクノロジの動作中にワイヤレス リンク上で制限された遅延を引き続き取得できます。コード化されたフラグメントと再試行の場合、同じ影響によって元の送信と冗長送信の両方が失われる可能性を減らすために、送信の考えられるすべての物理的特性を変更することが理にかなっています。
Relay coordination and constructive interference:
リレー調整と建設的干渉:
Though it can be difficult to achieve at high speed, a fine time synchronization and a precise sense of phase allows the energy from multiple coordinated senders to add up at the receiver and actually improve the signal quality, compensating for either distance or physical objects in the Fresnel zone that would reduce the link budget. From a DetNet perspective, this may translate to taking into account how transmission from one node may interfere with the transmission of another node attached to the same wireless sub-layer network.
高速で実現するのは難しい場合もありますが、正確な時間同期と正確な位相感により、調整された複数の送信側からのエネルギーが受信側で加算され、実際に信号品質が向上し、リンク バジェットを削減するフレネル ゾーン内の距離または物理的オブジェクトが補償されます。DetNet の観点から見ると、これは、あるノードからの送信が、同じ無線サブレイヤ ネットワークに接続されている別のノードの送信にどのように干渉するかを考慮することになる可能性があります。
RAW and DetNet enable application flows that require a special treatment along paths that can provide that treatment. This may be seen as a form of Path Aware networking and may be subject to impediments documented in [RFC9049].
RAW と DetNet は、特別な処理を必要とするアプリケーション フローを、その処理を提供できるパスに沿って実行できるようにします。これは、Path Aware ネットワーキングの一種とみなされ、[RFC9049] に記載されている障害の影響を受ける可能性があります。
The mechanism used to establish a path is not unique to, or necessarily impacted by, RAW. The mechanism is expected to be the product of the DetNet Controller Plane [DetNet-PLANE]; it may use a Path Computation Element (PCE) [RFC4655] or the DetNet YANG data model [RFC9633], or it may be computed in a distributed fashion as per the Resource ReSerVation Protocol (RSVP) [RFC2205]. Either way, the assumption is that it is slow relative to local forwarding operations along the path. To react fast enough to transient changes in the radio transmissions, RAW leverages DetNet Network Plane enhancements to optimize the use of the paths and match the quality of the transmissions over time.
パスを確立するために使用されるメカニズムは RAW に固有のものではなく、必ずしも RAW の影響を受けるものではありません。このメカニズムは、DetNet コントローラー プレーン [DetNet-PLANE] の製品であると予想されます。パス計算要素 (PCE) [RFC4655] または DetNet YANG データ モデル [RFC9633] を使用することも、リソース予約プロトコル (RSVP) [RFC2205] に従って分散方式で計算することもできます。いずれの場合も、パスに沿ったローカル転送操作に比べて速度が遅いことが前提となります。無線伝送の一時的な変化に十分迅速に対応するために、RAW は DetNet ネットワーク プレーンの機能強化を活用して、パスの使用を最適化し、長期にわたる伝送の品質を一致させます。
As opposed to wired networks, the action of installing a path over a set of wireless links may be very slow relative to the speed at which the radio conditions vary; thus, in the wireless case, it makes sense to provide redundant forwarding solutions along alternate paths (see Section 3.3) and to leave it to the Network Plane to select which of those forwarding solutions are to be used for a given packet based on the current conditions. The RAW Network Plane operations happen within the scope of a recovery graph (see Section 3.3.2) that is pre-established and installed by means outside of the scope of RAW. A recovery graph may be strict or loose depending on whether each hop or just a subset of the hops is observed and controlled by RAW.
有線ネットワークとは対照的に、一連の無線リンク上にパスを設置する動作は、無線状態が変化する速度に比べて非常に遅い場合があります。したがって、無線の場合は、代替パス (セクション 3.3 を参照) に沿って冗長な転送ソリューションを提供し、現在の状況に基づいて特定のパケットにどの転送ソリューションを使用するかをネットワーク プレーンに任せることが合理的です。RAW ネットワーク プレーンの操作は、RAW の範囲外の手段によって事前に確立およびインストールされたリカバリ グラフ (セクション 3.3.2 を参照) の範囲内で発生します。リカバリ グラフは、各ホップまたはホップのサブセットのみが RAW によって観察および制御されるかどうかに応じて、厳格になる場合もあれば、緩やかになる場合もあります。
RAW distinguishes the longer timescale at which routes are computed from the shorter timescale where forwarding decisions are made (see Section 6.1). The RAW Network Plane operations happen at a timescale that sits timewise between the routing and the forwarding timescales. Within the resources delineated by a recovery graph, their goal is to dynamically select the protection path(s) that the upcoming packets of a DetNet flow shall follow. As they influence the path for the entirety of the flows or a portion of them, the RAW Network Plane operations may affect the metrics used in their rerouting decisions, which could potentially lead to oscillations; such effects must be avoided or dampened.
RAW は、ルートが計算される長いタイムスケールと、転送の決定が行われる短いタイムスケールを区別します (セクション 6.1 を参照)。RAW ネットワーク プレーンの操作は、ルーティングと転送のタイムスケールの間にあるタイムスケールで発生します。回復グラフによって描かれたリソース内で、その目標は、今後の DetNet フローのパケットがたどる保護パスを動的に選択することです。RAW ネットワーク プレーンの操作は、フロー全体またはフローの一部のパスに影響を与えるため、再ルーティングの決定に使用されるメトリックに影響を与える可能性があり、潜在的に変動を引き起こす可能性があります。そのような影響は回避するか軽減する必要があります。
RAW reuses terminology defined for DetNet in "Deterministic Networking Architecture" [DetNet-ARCH], e.g., "PREOF" to stand for "Packet Replication, Elimination, and Ordering Functions". RAW inherits and augments IETF recovery mechanisms such as the ones provided in DetNet [DetNet-ARCH] and in Traffic Engineering, e.g., [RFC4090].
RAW は、「Deterministic Networking Architecture」[DetNet-ARCH] で DetNet に対して定義された用語を再利用します。たとえば、「PREOF」は「Packet Replication、Elimination、および Ordering Functions」を表します。RAW は、DetNet [DetNet-ARCH] やトラフィック エンジニアリング ([RFC4090] など) で提供されているメカニズムなどの IETF 回復メカニズムを継承し、拡張します。
RAW also reuses terminology defined for Operations, Administration, and Maintenance (OAM) protocols in Section 1.1 of "Framework of Operations, Administration, and Maintenance (OAM) for Deterministic Networking (DetNet)" [DetNet-OAM] and in "Active and Passive Metrics and Methods (with Hybrid Types In-Between)" [RFC7799].
RAW はまた、「決定論的ネットワーキング (DetNet) のための運用、管理、保守 (OAM) のフレームワーク」[DetNet-OAM] のセクション 1.1 および「アクティブおよびパッシブのメトリクスおよびメソッド (中間のハイブリッド タイプを含む)」[RFC7799] で運用、管理、および保守 (OAM) プロトコルに対して定義された用語を再利用します。
RAW also reuses terminology defined for MPLS in [RFC4427], such as the term "recovery" to cover both protection and restoration for a number of recovery types. That document defines a number of concepts, such as the recovery domain, that are used in RAW mechanisms and defines the new term "recovery graph". A recovery graph associates a topological graph with usage metadata that represents how the paths are built and used within the recovery graph. The recovery graph provides excess bandwidth for the intended traffic over alternate potential paths, and the use of that bandwidth is optimized dynamically.
RAW は、[RFC4427] で MPLS に対して定義された用語も再利用します。たとえば、「リカバリ」という用語は、多くのリカバリ タイプの保護と復元の両方をカバーします。この文書では、RAW メカニズムで使用されるリカバリ ドメインなどの多くの概念が定義されており、「リカバリ グラフ」という新しい用語が定義されています。回復グラフは、トポロジー グラフを、回復グラフ内でパスがどのように構築され使用されるかを表す使用状況メタデータと関連付けます。リカバリ グラフは、代替の潜在的なパスを介して対象のトラフィックに余剰帯域幅を提供し、その帯域幅の使用が動的に最適化されます。
The concept of a recovery graph is agnostic to the underlying technology and applies, but is not limited to, any full or partial wireless mesh. RAW specifies strict and loose recovery graphs depending on whether the path is fully controlled by RAW or traverses an opaque network where RAW cannot observe and control the individual hops.
回復グラフの概念は、基礎となるテクノロジーに依存せず、完全または部分的なワイヤレス メッシュに適用されますが、これに限定されません。RAW は、パスが RAW によって完全に制御されているかどうか、または RAW が個々のホップを監視および制御できない不透明なネットワークを通過するかどうかに応じて、厳格な回復グラフと緩やかな回復グラフを指定します。
RAW also reuses terminology defined for RSVP-TE in [RFC4090], such as the "Point of Local Repair (PLR)". The concept of a backup path is generalized with protection path, which is the term mostly found in recent standards and used in this document.
RAW は、「Point of Local Repair (PLR)」など、[RFC4090] で RSVP-TE 用に定義された用語も再利用します。バックアップ パスの概念は、保護パスで一般化されています。保護パスは、最近の標準でよく見られる用語であり、このドキュメントでも使用されています。
RAW also reuses terminology defined for 6TiSCH in [6TiSCH-ARCH] and equates the 6TiSCH concept of a Track with that of a recovery graph.
RAW はまた、[6TiSCH-ARCH] で 6TiSCH に対して定義された用語を再利用し、トラックの 6TiSCH 概念を回復グラフの概念と同一視します。
RAW uses the following abbreviations.
RAW では次の略語が使用されます。
ARQ
ARQ
Automatic Repeat Request. A well-known mechanism that enables an acknowledged transmission with retries to mitigate errors and loss. ARQ may be implemented at various layers in a network. ARQ is typically implemented per hop (not end to end) at Layer 2 in wireless networks. ARQ improves delivery on lossy wireless. Additionally, ARQ retransmission may be further limited by a bounded time to meet end-to-end packet latency constraints. Additional details and considerations for ARQ are detailed in [RFC3366].
自動繰り返しリクエスト。エラーと損失を軽減するために、再試行による確認応答送信を可能にするよく知られたメカニズム。ARQ はネットワーク内のさまざまな層で実装できます。ARQ は通常、ワイヤレス ネットワークのレイヤー 2 で (エンドツーエンドではなく) ホップごとに実装されます。ARQ により、損失の多いワイヤレスでの配信が向上します。さらに、ARQ 再送信は、エンドツーエンドのパケット遅延制約を満たすために、制限された時間によってさらに制限される場合があります。ARQ の追加の詳細と考慮事項については、[RFC3366] で詳しく説明されています。
FEC
FEC
Forward Error Correction. Adding redundant data to protect against a partial loss without retries.
前方誤り訂正。冗長データを追加して、再試行せずに部分的な損失から保護します。
HARQ
ハルク
Hybrid ARQ. A combination of FEC and ARQ.
ハイブリッド ARQ。FEC と ARQ の組み合わせ。
ETX
ETX
Expected Transmission Count. A statistical metric that represents the expected total number of packet transmissions (including retransmissions) required to successfully deliver a packet along a path, used by 6TiSCH [RFC6551].
予想される送信数。6TiSCH [RFC6551] で使用される、パスに沿ってパケットを正常に配信するために必要なパケット送信 (再送信を含む) の予想総数を表す統計メトリック。
ISM
ISM
Industrial, Scientific, and Medical. Refers to a group of radio bands or parts of the radio spectrum (e.g., 2.4 GHz and 5 GHz) that are internationally reserved for the use of radio frequency (RF) energy intended for industrial, scientific, and medical requirements (e.g., by microwaves, depth radars, and medical diathermy machines). Cordless phones, Bluetooth and Low-Power Wireless Personal Area Network (LoWPAN) devices, near-field communication (NFC) devices, garage door openers, baby monitors, and Wi-Fi networks may all use the ISM frequencies, although these low-power transmitters are not considered to be ISM devices. In general, communications equipment operating in ISM bands must tolerate any interference generated by ISM applications, and users have no regulatory protection from ISM device operation in these bands.
産業、科学、医療。産業、科学、医療の要件 (マイクロ波、深度レーダー、医療用ジアテルミー装置など) を目的とした無線周波数 (RF) エネルギーの使用のために国際的に予約されている無線帯域のグループまたは無線スペクトルの一部 (2.4 GHz や 5 GHz など) を指します。コードレス電話、Bluetooth および低電力ワイヤレス パーソナル エリア ネットワーク (LoWPAN) デバイス、近距離無線通信 (NFC) デバイス、ガレージ ドア オープナー、ベビー モニター、および Wi-Fi ネットワークはすべて ISM 周波数を使用する可能性がありますが、これらの低電力送信機は ISM デバイスとみなされません。一般に、ISM 帯域で動作する通信機器は、ISM アプリケーションによって生成されるあらゆる干渉を許容する必要があり、ユーザーはこれらの帯域での ISM デバイスの動作に対する規制上の保護がありません。
PER
PER
Packet Error Rate. The ratio of the number of packets received in error to the total number of transmitted packets. A packet is considered to be in error if even a single bit within the packet is received incorrectly.
パケットエラー率。送信されたパケットの合計数に対する、誤って受信されたパケット数の比率。パケット内の 1 ビットでも正しく受信されなかった場合、パケットはエラーであるとみなされます。
PDR
PDR
Packet Delivery Ratio (PDR). The ratio of the number of successfully delivered data packets to the total number of packets transmitted from the sender to the receiver.
パケット配信率 (PDR)。送信者から受信者に送信されたパケットの総数に対する、正常に配信されたデータ パケットの数の比率。
RSSI
RSSI
Received Signal Strength Indication. Also known as "Energy Detection Level". A measure of the incoherent (raw) RF power in a channel. The RF power can come from any source: other transmitters using the same technology, other radio technology using the same band, or background radiation. For a single hop, RSSI may be used for LQI.
受信信号強度の表示。「エネルギー検出レベル」とも呼ばれます。チャネル内のインコヒーレントな (生の) RF 電力の測定値。RF 電力は、同じテクノロジーを使用する他の送信機、同じ帯域を使用する他の無線テクノロジー、またはバックグラウンド放射など、あらゆるソースから供給されます。シングルホップの場合、RSSI が LQI に使用される場合があります。
LQI
LQI
Link Quality Indicator. An indication of the quality of the data packets received by the receiver. It is typically derived from packet error statistics, with the exact method depending on the network stack being used. LQI values may be exposed to the Controller Plane for each individual hop or cumulated along segments. Outgoing LQI values can be calculated from coherent (demodulated) PER, RSSI, and incoming LQI values.
リンク品質インジケーター。受信機が受信したデータ パケットの品質を示します。これは通常、パケット エラー統計から導出されますが、正確な方法は使用されているネットワーク スタックに応じて異なります。LQI 値は、個々のホップごとにコントローラー プレーンに公開されるか、セグメントに沿って累積される場合があります。送信 LQI 値は、コヒーレント (復調された) PER、RSSI、および受信 LQI 値から計算できます。
OAM
OAM
Operations, Administration, and Maintenance. Covers the processes, activities, tools, and standards involved with operating, administering, managing, and maintaining any system. This document uses the term in conformance with "Guidelines for the Use of the 'OAM' Acronym in the IETF" [RFC6291], and the system observed by the RAW OAM is the recovery graph.
運用、管理、およびメンテナンス。あらゆるシステムの運用、管理、保守に関連するプロセス、アクティビティ、ツール、および標準をカバーします。この文書では、「IETF における 'OAM' 頭字語の使用に関するガイドライン」[RFC6291] に準拠してこの用語を使用しており、RAW OAM によって観察されるシステムは回復グラフです。
OODA
ウーダ
Observe, Orient, Decide, Act. A generic formalism to represent the operational steps in a control loop. In the context of RAW, OODA is applied to network control and convergence; see Section 6.2 for more.
観察、方向転換、決定、行動。制御ループの動作ステップを表す一般的な形式。RAW のコンテキストでは、OODA はネットワーク制御とコンバージェンスに適用されます。詳細については、セクション 6.2 を参照してください。
SNR
SNR
Signal-to-Noise Ratio. Also known as "S/N Ratio". A measure used in science and engineering that compares the level of a desired signal to the level of background noise. SNR is defined as the ratio of signal power to noise power, often expressed in decibels.
信号対雑音比。「S/N比」とも呼ばれます。科学および工学で使用される、目的の信号のレベルとバックグラウンド ノイズのレベルを比較する尺度。SNR は信号電力とノイズ電力の比として定義され、多くの場合デシベルで表されます。
This document uses the following terms relating to links and direction in the context of RAW.
このドキュメントでは、RAW のコンテキストでのリンクと方向に関連する次の用語を使用します。
In the context of RAW, a link flaps when the reliability of the wireless connectivity drops abruptly for a short period of time, typically a duration of a subsecond to seconds.
RAW のコンテキストでは、ワイヤレス接続の信頼性が短期間 (通常は 1 秒から数秒の期間) に突然低下すると、リンクがフラップします。
An uplink is the connection from end devices to data communication equipment. In the context of wireless, uplink refers to the connection between a station (STA) and a controller (AP) or a User Equipment (UE) and a Base Station (BS) such as a 3GPP 5G gNodeB (gNB).
アップリンクは、エンドデバイスからデータ通信機器への接続です。無線のコンテキストでは、アップリンクはステーション (STA) とコントローラー (AP)、またはユーザー機器 (UE) と 3GPP 5G gNodeB (gNB) などの基地局 (BS) の間の接続を指します。
A downlink is the reverse direction from uplink.
ダウンリンクはアップリンクとは逆方向です。
Downstream refers to the following the direction of the flow data path along a recovery graph.
下流とは、回復グラフに沿ったフロー データ パスの方向を指すことです。
Upstream refers to going against the direction of the flow data path along a recovery graph.
上流とは、回復グラフに沿ったフロー データ パスの方向に逆行することを指します。
This document uses the following terms relating to paths and recovery graphs in the context of RAW.
このドキュメントでは、RAW のコンテキストでパスと回復グラフに関連する次の用語を使用します。
Section 1.3.3 of [INT-ARCH] provides a definition of path:
[INT-ARCH] のセクション 1.3.3 には、パスの定義が記載されています。
At a given moment, all the IP datagrams from a particular source host to a particular destination host will typically traverse the same sequence of gateways. We use the term "path" for this sequence. Note that a path is uni-directional; it is not unusual to have different paths in the two directions between a given host pair.
特定の時点で、特定の送信元ホストから特定の宛先ホストへのすべての IP データグラムは、通常、同じゲートウェイのシーケンスを通過します。このシーケンスには「パス」という用語を使用します。パスは単方向であることに注意してください。特定のホスト ペア間で双方向に異なるパスが存在することは珍しいことではありません。
Section 2 of [RFC9473] points to a longer, more modern definition of path, which begins as follows:
[RFC9473] のセクション 2 では、より長く、より現代的なパスの定義が示されており、次のように始まります。
A sequence of adjacent path elements over which a packet can be transmitted, starting and ending with a node.
パケットを送信できる隣接するパス要素のシーケンス。ノードで始まりノードで終わります。
Paths are unidirectional and time dependent, i.e., there can be a variety of paths from one node to another, and the path over which packets are transmitted may change. A path definition can be strict (i.e., the exact sequence of path elements remains the same) or loose (i.e., the start and end node remain the same, but the path elements between them may vary over time).
パスは一方向で時間に依存します。つまり、あるノードから別のノードへのさまざまなパスが存在する可能性があり、パケットが送信されるパスは変化する可能性があります。パス定義は厳密 (つまり、パス要素の正確な順序は同じまま) にすることも、緩い (つまり、開始ノードと終了ノードは同じままだが、それらの間のパス要素は時間の経過とともに変化する可能性がある) にすることもできます。
The representation of a path and its properties may depend on the entity considering the path. On the one hand, the representation may differ due to entities having partial visibility of path elements comprising a path or their visibility changing over time.
パスとそのプロパティの表現は、パスを考慮するエンティティに依存する場合があります。一方で、パスを構成するパス要素の部分的な可視性を持つエンティティや、時間の経過とともに可視性が変化するエンティティによって、表現が異なる場合があります。
It follows that the general acceptance of a path is a linear sequence of links and nodes, as opposed to a multi-dimensional graph, defined by the experience of the packet that went from a node A to a node B. In the context of this document, a path is observed by following one copy or one fragment of a packet that conserves its uniqueness and integrity. For instance, if C replicates to E and F and if D eliminates duplicates, a packet from A to B can experience two paths: A->C->E->D->B and A->C->F->D->B. Those paths are called protection paths. Protection paths may be fully non-congruent; alternatively, they may intersect at replication or elimination points.
したがって、一般にパスが受け入れられるのは、ノード A からノード B に送信されたパケットの経験によって定義される多次元グラフではなく、リンクとノードの線形シーケンスであるということになります。このドキュメントの文脈では、パスは、その一意性と整合性が保存されているパケットの 1 つのコピーまたは 1 つのフラグメントをたどることによって観察されます。たとえば、C が E と F に複製され、D が重複を排除する場合、A から B へのパケットには、A->C->E->D->B と A->C->F->D->B の 2 つのパスが発生する可能性があります。これらのパスは保護パスと呼ばれます。保護パスは完全に一致しない場合があります。あるいは、複製または削除ポイントで交差する場合もあります。
With DetNet and RAW, a packet may be duplicated, fragmented, and network coded, and the various byproducts may travel different paths that are not necessarily end to end between A and B. We refer to this complex scenario as a DetNet path. As such, the DetNet path extends the above description of a path, but it still matches the experience of a packet that traverses the network.
DetNet と RAW では、パケットが複製、断片化、ネットワーク コード化される可能性があり、さまざまな副産物が A と B の間で必ずしもエンドツーエンドであるとは限らない異なるパスを通過する可能性があります。この複雑なシナリオを DetNet パスと呼びます。そのため、DetNet パスは上記のパスの説明を拡張しますが、それでもネットワークを通過するパケットのエクスペリエンスと一致します。
With RAW, the path experienced by a packet is subject to change from one packet to the next, but all the possible experiences are all contained within a finite set. Therefore, we introduce the term "recovery graph" (see the next section) that coalesces that set and covers the overall topology where the possible DetNet paths are all contained. As such, the recovery graph coalesces all the possible paths a flow may experience, each with its own statistical probability to be used.
RAW では、パケットが経験するパスはパケットごとに変化する可能性がありますが、考えられるすべての経験はすべて有限集合内に含まれます。したがって、この設定を統合し、考えられる DetNet パスがすべて含まれるトポロジ全体をカバーする「リカバリ グラフ」という用語を導入します (次のセクションを参照)。そのため、回復グラフは、フローが経験する可能性のあるすべてのパスを統合し、それぞれが使用される独自の統計的確率を持ちます。
A recovery graph is a networking graph that can be followed to transport packets with equivalent treatment and is associated with usage metadata. In contrast to the definition of a path above, a recovery graph represents a potential path, not an actual one. Also, a recovery graph is not necessarily a linear sequence like a simple path and is not necessarily fully traversed (flooded) by all packets of a flow like a DetNet path. Still, and as a simplification, the casual reader may consider that a recovery graph is very much like a DetNet path, aggregating multiple paths that may overlap or fork and then rejoin, for instance, to enable a protection service by the PREOF operations.
リカバリ グラフは、同等の処理でパケットを転送するために追跡できるネットワーキング グラフであり、使用状況メタデータに関連付けられています。上記のパスの定義とは対照的に、リカバリ グラフは実際のパスではなく、潜在的なパスを表します。また、リカバリ グラフは、単純なパスのような線形シーケンスである必要はなく、DetNet パスのようなフローのすべてのパケットによって必ずしも完全に横断される (フラッディングされる) とは限りません。それでも、単純化して、一般の読者は、リカバリ グラフが DetNet パスに非常によく似ており、たとえば PREOF 操作による保護サービスを有効にするために、重複したり分岐したり再結合したりする可能性がある複数のパスを集約したものであると考えるかもしれません。
_________
| |
| IoT G/W |
|_________|
EGRESS <<=== Elimination at Egress
| |
---+--------+--+--------+--------
| Backbone |
__|__ __|__
| | Backbone | | Backbone
|__ __| Router |__ __| Router
| # |
# \ # / <-- protection path
# # #-------#
\ # / # ( Low-power )
# # \ / # ( Lossy Network)
\ /
# INGRESS <<=== Replication at recovery graph ingress
|
# <-- source device
#: Low-power device
Figure 1: Example IoT Recovery Graph to an IoT Gateway with 1+1 Redundancy
図 1: 1+1 冗長性を備えた IoT ゲートウェイへの IoT リカバリ グラフの例
Refining further, a recovery graph is defined as the coalescence of all the feasible DetNet paths that a packet with an assigned flow may be forwarded along. A packet that is assigned to the recovery graph experiences one of the feasible DetNet paths based on the current selection by the PLR at the time the packet traverses the network.
さらに洗練すると、回復グラフは、割り当てられたフローを持つパケットが転送される可能性のあるすべての実行可能な DetNet パスの結合として定義されます。リカバリ グラフに割り当てられたパケットは、パケットがネットワークを通過する時点での PLR による現在の選択に基づいて、実行可能な DetNet パスの 1 つを通過します。
Refining even further, the feasible DetNet paths within the recovery graph may or may not be computed in advance; instead, they may be decided upon the detection of a change from a clean slate. Furthermore, the PLR decision may be distributed, which yields a large combination of possible and dependent decisions, with no node in the network capable of reporting which is the current DetNet path within the recovery graph.
さらに絞り込むと、リカバリ グラフ内の実現可能な DetNet パスは、事前に計算される場合もあれば、計算されない場合もあります。代わりに、白紙の状態からの変更が検出されたときに決定される場合もあります。さらに、PLR 決定は分散される可能性があり、リカバリ グラフ内の現在の DetNet パスがどれであるかを報告できるネットワーク内のノードがなく、可能な決定と依存する決定の大きな組み合わせが生成されます。
In DetNet [DetNet-ARCH] terms, a recovery graph has the following properties:
DetNet [DetNet-ARCH] 用語では、リカバリ グラフには次の特性があります。
* A recovery graph is a Layer 3 abstraction built upon IP links between routers. A router may form multiple IP links over a single radio interface.
* リカバリ グラフは、ルーター間の IP リンクに基づいて構築されたレイヤー 3 の抽象化です。ルーターは、単一の無線インターフェース上で複数の IP リンクを形成する場合があります。
* A recovery graph has one ingress and one egress node, which operate as DetNet edge nodes.
* リカバリ グラフには、DetNet エッジ ノードとして動作する 1 つの入力ノードと 1 つの出力ノードがあります。
* A recovery graph is reversible, meaning that packets can be routed against the flow of data packets, e.g., to carry OAM measurements or control messages back to the ingress.
* リカバリ グラフは可逆的です。つまり、OAM 測定値や制御メッセージを入力に戻すなど、データ パケットのフローに逆らってパケットをルーティングできることを意味します。
* The vertices of a recovery graph are DetNet relay nodes that operate at the DetNet Service sub-layer and provide the PREOF functions.
* リカバリ グラフの頂点は、DetNet サービス サブレイヤーで動作し、PREOF 機能を提供する DetNet リレー ノードです。
* The topological edges of a recovery graph are strict sequences of DetNet transit nodes that operate at the DetNet forwarding sub-layer.
* リカバリ グラフのトポロジー エッジは、DetNet 転送サブレイヤーで動作する DetNet トランジット ノードの厳密なシーケンスです。
Figure 2 illustrates the generic concept of a recovery graph, between an ingress node and an egress node. The recovery graph is composed of forward protection paths, forward segments, and crossing segments (see the definitions of those terms in the next sections). The recovery graph contains at least two protection paths: a main path and a backup path.
図 2 は、入口ノードと出口ノードの間の回復グラフの一般的な概念を示しています。リカバリ グラフは、前方保護パス、前方セグメント、および交差セグメントで構成されます (これらの用語の定義については、次のセクションを参照してください)。リカバリ グラフには、メイン パスとバックアップ パスという少なくとも 2 つの保護パスが含まれています。
------------------- forward direction ---------------------->
a ==> b ==> C -=- F ==> G ==> h T1
/ \ / | \ /
I o n E -=- T2
\ / \ | / \
p ==> q ==> R -=- T ==> U ==> v T3
I: Ingress
E: Egress
T1, T2, T3: external targets
Uppercase: DetNet relay nodes
Lowercase: DetNet transit nodes
Figure 2: A Recovery Graph and Its Components
図 2: 回復グラフとその構成要素
Of note:
注意:
I ==> a ==> b ==> C:
I ==> a ==> b ==> C:
A forward segment to targets F and o
ターゲット F および o への順方向セグメント
C ==> o ==> T:
C ==> o ==> T:
A forward segment to target T (and/or U)
ターゲット T (および/または U) への前方セグメント
G | n | U:
G |n |う:
A crossing segment to targets G or U
ターゲット G または U への交差セグメント
I -> F -> E:
I -> F -> E:
A forward protection path to targets T1, T2, and T3
ターゲット T1、T2、および T3 への前方保護パス
I, a, b, C, F, G, h, E:
I、a、b、C、F、G、h、E:
A path to T1, T2, and/or T3
T1、T2、および/または T3 へのパス
I, p, q, R, o, F, G, h, E:
I、p、q、R、o、F、G、h、E:
A segment-crossing protection path
セグメントをまたぐ保護パス
Forward refers to progress towards the egress of the recovery graph. Forward links are directional, and packets that are forwarded along the recovery graph can only be transmitted along the link direction. Crossing links are bidirectional, meaning that they can be used in both directions, though a given packet may use the link in one direction only. A segment can be forward, in which case it is composed of forward links only, or it can be crossing, in which case it is composed of crossing links only. A protection path is always forward, meaning that it is composed of forward links and segments.
前進とは、回復グラフの出口に向けた進行状況を指します。順方向リンクには方向性があり、回復グラフに沿って転送されるパケットはリンク方向にのみ送信できます。交差リンクは双方向です。つまり、特定のパケットはリンクを一方向でのみ使用できますが、両方向で使用できます。セグメントは、前方リンクのみで構成される前方セグメントにすることも、交差リンクのみで構成される交差セグメントにすることもできます。保護パスは常に順方向です。つまり、順方向リンクとセグメントで構成されます。
A protection path is an end-to-end forward path between the ingress and egress nodes of a recovery graph. A protection path in a recovery graph is expressed as a strict sequence of DetNet relay nodes or as a loose sequence of DetNet relay nodes that are joined by segments in the recovery graph. Background information on the concepts related to protection paths can be found in [RFC4427] and [RFC6378].
保護パスは、回復グラフの入口ノードと出口ノード間のエンドツーエンドの転送パスです。リカバリ グラフ内の保護パスは、厳密な DetNet リレー ノードのシーケンスとして、またはリカバリ グラフ内のセグメントによって結合された DetNet リレー ノードの緩やかなシーケンスとして表現されます。保護パスに関連する概念の背景情報は、[RFC4427] および [RFC6378] にあります。
A segment is a strict sequence of DetNet transit nodes between two DetNet relay nodes; a segment of a recovery graph is composed topologically of two vertices of the recovery graph and one edge of the recovery graph between those vertices.
セグメントは、2 つの DetNet リレー ノード間の DetNet 中継ノードの厳密なシーケンスです。回復グラフのセグメントは、回復グラフの 2 つの頂点と、それらの頂点間の回復グラフの 1 つのエッジでトポロジー的に構成されます。
This document reuses the terminology in Section 2 of [RFC8557] and Section 4.1.2 of [DetNet-ARCH] for deterministic networking and deterministic networks. This document also uses the following terms.
この文書は、[RFC8557] のセクション 2 および [DetNet-ARCH] のセクション 4.1.2 の決定論的ネットワーキングおよび決定論的ネットワークの用語を再利用します。この文書では次の用語も使用します。
[DetNet-ARCH] defines three planes: the Application (User) Plane, the Controller Plane, and the Network Plane. The DetNet Network Plane is composed of a Data Plane (packet forwarding) and an Operational Plane where OAM operations take place. In the Network Plane, the DetNet Service sub-layer focuses on flow protection (e.g., using redundancy) and can be fully operated at Layer 3, while the DetNet forwarding sub-layer establishes the paths, associates the flows to the paths, ensures the availability of the necessary resources, and leverages Layer 2 functionalities for timely delivery to the next DetNet system. For more information, see Section 2.
[DetNet-ARCH] では、アプリケーション (ユーザー) プレーン、コントローラー プレーン、ネットワーク プレーンの 3 つのプレーンが定義されています。DetNet ネットワーク プレーンは、データ プレーン (パケット転送) と、OAM 操作が行われる運用プレーンで構成されます。ネットワーク プレーンでは、DetNet サービス サブレイヤーはフロー保護 (冗長性の使用など) に重点を置き、レイヤー 3 で完全に運用できます。一方、DetNet 転送サブレイヤーはパスを確立し、フローをパスに関連付け、必要なリソースの可用性を確保し、次の DetNet システムにタイムリーに配信するためにレイヤー 2 機能を活用します。詳細については、セクション 2 を参照してください。
A flow is a collection of consecutive IP packets defined by the upper layers and signaled by the same 5-tuple or 6-tuple (see Section 5.1 of [RFC8939]). Packets of the same flow must be placed on the same recovery graph to receive an equivalent treatment from ingress to egress within the recovery graph. Multiple flows may be transported along the same recovery graph. The DetNet path that is selected for the flow may change over time under the control of the PLR.
フローは、上位層によって定義され、同じ 5 タプルまたは 6 タプルによってシグナリングされる連続した IP パケットの集合です ([RFC8939] のセクション 5.1 を参照)。リカバリ グラフ内で入力から出力まで同等の処理を受けるには、同じフローのパケットを同じリカバリ グラフに配置する必要があります。複数のフローが同じ回復グラフに沿って転送される場合があります。フローに対して選択される DetNet パスは、PLR の制御下で時間の経過とともに変化する可能性があります。
A residence time (RT) is defined as the time interval between when the reception of a packet starts and the transmission of the packet begins. In the context of RAW, RT is useful for a transit nodes, not ingress or egress nodes.
滞留時間 (RT) は、パケットの受信が開始されてからパケットの送信が開始されるまでの時間間隔として定義されます。RAW のコンテキストでは、RT はイングレス ノードやエグレス ノードではなく、トランジット ノードに役立ちます。
The classic IP 5-tuple that identifies a flow comprises the source IP, destination IP, source port, destination port, and the Upper-Layer Protocol (ULP). DetNet uses a 6-tuple where the extra field is the Differentiated Services Code Point (DSCP) field in the packet (see Section 3.3 of [DetNet-DP]). The IPv6 flow label is not used for that purpose.
フローを識別するクラシック IP 5 タプルは、送信元 IP、宛先 IP、送信元ポート、宛先ポート、および上位層プロトコル (ULP) で構成されます。DetNet は、追加フィールドがパケット内の DiffServ コード ポイント (DSCP) フィールドである 6 タプルを使用します ([DetNet-DP] のセクション 3.3 を参照)。IPv6 フロー ラベルはその目的には使用されません。
Time-Sensitive Networking (TSN) denotes the IEEE 802 efforts regarding deterministic networking, originally for use on Ethernet. See [TSN]. Wireless TSN (WTSN) denotes extensions of the TSN work on wireless media, e.g., the RAW technologies described in [RAW-TECHNOS].
Time-Sensitive Networking (TSN) は、もともとイーサネット上で使用するための確定的ネットワーキングに関する IEEE 802 の取り組みを指します。[TSN]を参照してください。ワイヤレス TSN (WTSN) は、ワイヤレス メディア上の TSN 作業の拡張機能 ([RAW-TECHNOS] で説明されている RAW テクノロジーなど) を示します。
RAW includes the concept of a lower-layer API (LL API) that provides an interface between the lower-layer (e.g., wireless) technology and the DetNet layers. The LL API is technology dependent as what the lower layers expose towards the DetNet layers may vary. Furthermore, different RAW technologies are equipped with different reliability features (e.g., short-range broadcast, Multiple User - Multiple Input Multiple Output (MU-MIMO), physical layer (PHY) rate and other Modulation Coding Scheme (MCS) adaptation, coding and retransmissions methods, and constructive interference and overhearing; see [RAW-TECHNOS] for more details). The LL API enables interactions between the reliability functions provided by the lower layer and the reliability functions provided by DetNet. That is, the LL API makes cross-layer optimization possible for the reliability functions of different layers depending on the actual exposure provided via the LL API by the given RAW technology. The Dynamic Link Exchange Protocol (DLEP) [DLEP] is an example of a protocol that can be used to implement the LL API.
RAW には、下位層 (ワイヤレスなど) テクノロジーと DetNet 層の間のインターフェイスを提供する下位層 API (LL API) の概念が含まれています。下位層が DetNet 層に対して公開する内容は異なる可能性があるため、LL API はテクノロジーに依存します。さらに、さまざまな RAW テクノロジーには、さまざまな信頼性機能が装備されています (たとえば、短距離ブロードキャスト、複数ユーザー - 複数入力複数出力 (MU-MIMO)、物理層 (PHY) レートおよびその他の変調符号化方式 (MCS) 適応、符号化および再送信方法、建設的干渉および傍聴。詳細については [RAW-TECHNOS] を参照)。LL API を使用すると、下位層によって提供される信頼性機能と DetNet によって提供される信頼性機能の間の対話が可能になります。つまり、LL API は、特定の RAW テクノロジーによって LL API を介して提供される実際の露出に応じて、さまざまなレイヤーの信頼性関数のクロスレイヤー最適化を可能にします。Dynamic Link Exchange Protocol (DLEP) [DLEP] は、LL API の実装に使用できるプロトコルの例です。
In the context of the RAW work, reliability and availability are defined as follows, along with the following other terms.
RAW 作品の文脈では、信頼性と可用性は、以下の他の用語とともに次のように定義されます。
In the context of RAW, a Service Level Agreement (SLA) is a contract between a provider (the network) and a client (the application flow) that defines measurable metrics such as latency boundaries, consecutive losses, and Packet Delivery Ratio (PDR).
RAW のコンテキストでは、サービス レベル アグリーメント (SLA) はプロバイダー (ネットワーク) とクライアント (アプリケーション フロー) の間の契約であり、遅延境界、連続損失、パケット配信率 (PDR) などの測定可能な指標を定義します。
A Service Level Objective (SLO) is one term in the SLA, for which specific network setting and operations are implemented. For instance, a dynamic tuning of packet redundancy addresses an SLO of consecutive losses in a row by augmenting the chances of delivery of a packet that follows a loss.
サービス レベル目標 (SLO) は SLA の 1 つの用語であり、これに対して特定のネットワーク設定と操作が実装されます。たとえば、パケット冗長性の動的な調整は、損失後のパケット配信の可能性を高めることで、連続した損失の SLO に対処します。
A Service Level Indicator (SLI) measures the compliance of an SLO to the terms of the contract. For instance, it can be the statistics of individual losses or losses in a row during a certain amount of time.
サービス レベル インジケーター (SLI) は、契約条件に対する SLO の遵守を測定します。たとえば、個別の損失や一定期間の連続損失の統計などです。
Precision Availability Metrics (PAMs) [RFC9544] aim to capture service levels for a flow, specifically the degree to which the flow complies with the SLOs that are in effect.
Precision Availability Metrics (PAM) [RFC9544] は、フローのサービス レベル、特にフローが有効な SLO にどの程度準拠しているかを把握することを目的としています。
Reliability is a measure of the probability that an item (e.g., system or network) will perform its intended function with no failure for a stated period of time (or for a stated number of demands or load) under stated environmental conditions. In other words, reliability is the probability that an item will be in an uptime state (i.e., fully operational or ready to perform) for a stated mission (e.g., to provide an SLA). See more in [NASA1].
信頼性とは、アイテム (システムやネットワークなど) が、指定された環境条件下で、指定された期間 (または指定された数の需要または負荷の間) 故障することなく意図した機能を実行する確率の尺度です。言い換えれば、信頼性は、指定されたミッション（たとえば、SLA を提供する）に対してアイテムが稼働状態（つまり、完全に動作している、または実行の準備ができている）にある確率です。詳細については、[NASA1] を参照してください。
Availability is the probability of an item's (e.g., a network's) mission readiness (e.g., to provide an SLA). Availability is expressed as (uptime)/(uptime+downtime). Note that it is availability that addresses downtime (including time for maintenance, repair, and replacement activities) and not reliability. See more in [NASA2].
可用性は、アイテム (例: ネットワーク) のミッション準備状況 (例: SLA の提供) の確率です。可用性は、(稼働時間)/(稼働時間+ダウンタイム)で表されます。ダウンタイム (メンテナンス、修理、交換作業の時間を含む) に対処するのは可用性であり、信頼性ではないことに注意してください。詳細については、[NASA2] を参照してください。
The reliability criteria of a critical system pervade its elements, and if the system comprises a data network, then the data network is also subject to the inherited reliability and availability criteria. It is only natural to consider the art of high availability engineering and apply it to wireless communications in the context of RAW.
クリティカル システムの信頼性基準はその要素に浸透しており、システムがデータ ネットワークを構成している場合、そのデータ ネットワークも継承された信頼性と可用性の基準の対象となります。高可用性エンジニアリングの技術を考慮し、それを RAW のコンテキストでワイヤレス通信に適用するのは当然のことです。
There are three principles (pillars) of high availability engineering:
高可用性エンジニアリングには 3 つの原則 (柱) があります。
1. elimination of each single point of failure
1. それぞれの単一障害点を排除する
2. reliable crossover
2. 信頼性の高いクロスオーバー
3. prompt detection of failures as they occur
3. 障害発生時の迅速な検出
These principles are common to all high availability systems, not just ones with Internet technology at the center. Both non-Internet and Internet examples are included.
これらの原則は、インターネット テクノロジーを中心としたシステムだけでなく、すべての高可用性システムに共通です。インターネット以外の例とインターネットの例の両方が含まれています。
Physical and logical components in a system happen to fail, either as the effect of wear and tear, when used beyond acceptable limits, or due to a software bug. It is necessary to decouple component failure from system failure to avoid the latter. This allows failed components to be restored while the rest of the system continues to function.
システム内の物理コンポーネントと論理コンポーネントは、許容範囲を超えて使用した場合やソフトウェアのバグにより、磨耗の影響で故障することがあります。後者を回避するには、コンポーネントの障害をシステムの障害から切り離す必要があります。これにより、システムの残りの部分は機能し続けながら、障害が発生したコンポーネントを復元できます。
IP routers leverage routing protocols to reroute to alternate routes in case of a failure. When links are cabled through the same conduit, they form a Shared Risk Link Group (SRLG) and share the same fate if the conduit is cut, making the reroute operation ineffective. The same effect can happen with virtual links that end up in the same physical transport through the intricacies of nested encapsulation. In the same fashion, an interferer or an obstacle may affect multiple wireless transmissions at the same time, even between different sets of peers.
IP ルーターは、ルーティング プロトコルを利用して、障害が発生した場合に代替ルートに再ルーティングします。リンクが同じ導管を介してケーブル接続されている場合、それらは共有リスク リンク グループ (SRLG) を形成し、導管が切断された場合に同じ運命を共有し、再ルーティング操作が無効になります。同じ影響は、ネストされたカプセル化の複雑さによって同じ物理トランスポートに到達する仮想リンクでも発生する可能性があります。同様に、干渉源や障害物は、異なるピア間であっても、複数の無線送信に同時に影響を与える可能性があります。
Intermediate network nodes (such as routers, switches and APs, wire bundles, and the air medium itself) can become single points of failure. Thus, for high availability, the use of physically link-disjoint and node-disjoint paths is required; in the wireless space, the use of the highest possible degree of diversity (time, space, code, frequency, and channel width) in the transmissions over the air is also required to combat the additional causes of transmission loss.
中間ネットワーク ノード (ルーター、スイッチ、AP、配線束、無線媒体自体など) が単一障害点になる可能性があります。したがって、高可用性を実現するには、物理的にリンクが分離されたパスとノードが分離されたパスを使用する必要があります。無線空間では、伝送損失のさらなる原因に対処するために、無線伝送で可能な限り最高度のダイバーシティ (時間、空間、コード、周波数、およびチャネル幅) を使用することも必要です。
From an economics standpoint, executing this principle properly generally increases capital expense because of the redundant equipment. In a constrained network where the waste of energy and bandwidth should be minimized, an excessive use of redundant links must be avoided; for RAW, this means that the extra bandwidth must be used wisely and efficiently.
経済学の観点から見ると、この原則を適切に実行すると、冗長な機器が発生するため、一般に資本支出が増加します。エネルギーと帯域幅の浪費を最小限に抑える必要がある制約のあるネットワークでは、冗長リンクの過剰な使用を回避する必要があります。RAW の場合、これは、追加の帯域幅を賢明かつ効率的に使用する必要があることを意味します。
Backup equipment has limited value unless it can be reliably switched into use within the downtime parameters. IP routers execute reliable crossover continuously because the routers use any alternate routes that are available [RFC0791]. This is due to the stateless nature of IP datagrams and the dissociation of the datagrams from the forwarding routes they take. "IP Fast Reroute Framework" [FRR] analyzes mechanisms for fast failure detection and path repair for IP Fast Reroute (FRR) and discusses the case of multiple failures and SRLG. Examples of FRR techniques include Remote Loop-Free Alternate [RLFA-FRR] and backup Label Switched Path (LSP) tunnels for the local repair of LSP tunnels using RSVP-TE [RFC4090].
ダウンタイム パラメータ内で確実に使用に切り替えられない限り、バックアップ機器の価値は限られています。IP ルータは、利用可能な代替ルートを使用するため、信頼性の高いクロスオーバーを継続的に実行します [RFC0791]。これは、IP データグラムのステートレスな性質と、データグラムが転送ルートから切り離されているためです。「IP 高速リルート フレームワーク」[FRR] は、IP 高速リルート (FRR) の高速障害検出とパス修復のメカニズムを分析し、複数の障害と SRLG のケースについて説明します。FRR 技術の例には、リモート ループフリー代替 [RLFA-FRR] や、RSVP-TE [RFC4090] を使用した LSP トンネルのローカル修復のためのバックアップ LSP トンネルが含まれます。
Deterministic flows, on the contrary, are attached to specific paths where dedicated resources are reserved for each flow. Therefore, each DetNet path must inherently provide sufficient redundancy to provide the assured SLOs at all times. The DetNet PREOF typically leverages 1+1 redundancy whereby a packet is sent twice, over non-congruent paths. This avoids the gap during the FRR operation but doubles the traffic in the network.
逆に、決定的フローは、フローごとに専用のリソースが予約されている特定のパスに接続されます。したがって、各 DetNet パスは本質的に、保証された SLO を常に提供するために十分な冗長性を提供する必要があります。DetNet PREOF は通常、1+1 冗長性を活用し、一致しないパスを介してパケットが 2 回送信されます。これにより、FRR 動作中のギャップは回避されますが、ネットワーク内のトラフィックが 2 倍になります。
In the case of RAW, the expectation is that multiple transient faults may happen in overlapping time windows, in which case the 1+1 redundancy with delayed reestablishment of the second path does not provide the required guarantees. The Data Plane must be configured with a sufficient degree of redundancy to select an alternate redundant path immediately upon a fault, without the need for a slow intervention from the Controller Plane.
RAW の場合、重複する時間枠で複数の一時的な障害が発生する可能性があることが予想されます。その場合、2 番目のパスの遅延再確立による 1+1 冗長性では、必要な保証が提供されません。データ プレーンは、コントローラ プレーンからの遅い介入を必要とせずに、障害発生時にすぐに代替冗長パスを選択できるように、十分な程度の冗長性を備えて構成する必要があります。
The execution of the two above principles is likely to render a system where the end user rarely sees a failure. However, a failure that occurs must still be detected in order to direct maintenance.
上記の 2 つの原則を実行すると、エンド ユーザーが障害をほとんど目にしないシステムが実現される可能性があります。ただし、メンテナンスを指示するには、発生した障害を検出する必要があります。
There are many reasons for system monitoring (Fault, Configuration, Accounting, Performance, and Security (FCAPS) is a handy mental checklist), but fault monitoring is a sufficient reason.
システムを監視する理由はたくさんありますが (障害、構成、アカウンティング、パフォーマンス、およびセキュリティ (FCAPS) は便利な精神的チェックリストです)、障害を監視するだけで十分な理由があります。
"Overview and Principles of Internet Traffic Engineering" [TE] discusses the importance of measurement for network protection and provides an abstract method for network survivability with the analysis of a traffic matrix as observed via a network management YANG data model, probing techniques, file transfers, IGP link state advertisements, and more.
「インターネット トラフィック エンジニアリングの概要と原則」[TE] では、ネットワーク保護のための測定の重要性について説明し、ネットワーク管理 YANG データ モデル、プローブ技術、ファイル転送、IGP リンク ステート アドバタイズメントなどを介して観察されるトラフィック マトリクスの分析を使用して、ネットワークの存続可能性のための抽象的な方法を提供します。
Those measurements are needed in the context of RAW to inform the controller and make the long-term reactive decision to rebuild a recovery graph based on statistical and aggregated information. RAW itself operates in the DetNet Network Plane at a faster timescale with live information on speed, state, etc. This live information can be obtained directly from the lower layer (e.g., using L2 triggers), read from a protocol such as DLEP, or transported over multiple hops using OAM and reverse OAM, as illustrated in Figure 11.
これらの測定値は、RAW のコンテキストでコントローラに通知し、統計情報と集計情報に基づいて回復グラフを再構築するための長期的な事後対応の決定を行うために必要です。RAW 自体は、速度や状態などのライブ情報を使用して、より高速なタイムスケールで DetNet ネットワーク プレーン内で動作します。このライブ情報は、下位層から直接取得したり (L2 トリガーなどを使用して)、DLEP などのプロトコルから読み取ったり、図 11 に示すように、OAM およびリバース OAM を使用して複数のホップで転送したりできます。
The terms "reliability" and "availability" are defined for use in RAW in Section 3, and the reader is invited to read [NASA1] and [NASA2] for more details on the general definition of reliability. Practically speaking, a number of nines is often used to indicate the reliability of a data link (e.g., 5 nines indicate a Packet Delivery Ratio (PDR) of 99.999%).
「信頼性」と「可用性」という用語は、RAW で使用するためにセクション 3 で定義されています。信頼性の一般的な定義の詳細については、[NASA1] と [NASA2] を読むことをお勧めします。実際には、データ リンクの信頼性を示すために 9 の数字がよく使用されます (たとえば、9 の 5 は 99.999% のパケット配信率 (PDR) を示します)。
This number is typical in a wired environment where the loss is due to a random event such as a solar particle that affects the transmission of a particular packet but does not affect the previous packet, the next packet, or packets transmitted on other links. Note that the QoS requirements in RAW may include a bounded latency, and a packet that arrives too late is a fault and not considered as delivered.
この数値は、特定のパケットの送信には影響を与えるが、前のパケット、次のパケット、または他のリンクで送信されるパケットには影響を及ぼさない太陽粒子などのランダムなイベントによって損失が発生する有線環境では一般的です。RAW の QoS 要件には制限された遅延が含まれる場合があり、到着が遅すぎるパケットは障害となり、配信されたとはみなされないことに注意してください。
For a periodic networking pattern such as an automation control loop, this number is proportional to the Mean Time Between Failures (MTBF). When a single fault can have dramatic consequences, the MTBF expresses the chances that the unwanted fault event occurs. In data networks, this is rarely the case. Packet loss cannot be fully avoided, and the systems are built to resist some loss. This can be done by using redundancy with retries (as in HARQ), Packet Replication and Elimination (PRE) FEC, and Network Coding (e.g., using FEC with Static Context Header Compression (SCHC) [RFC8724] fragments). Also, in a typical control loop, linear interpolation from the previous measurements can be used.
自動化制御ループなどの定期的なネットワーク パターンの場合、この数値は平均故障間隔 (MTBF) に比例します。単一の障害が劇的な結果をもたらす可能性がある場合、MTBF は望ましくない障害イベントが発生する可能性を表します。データ ネットワークでは、このようなことはほとんどありません。パケット損失を完全に回避することはできず、システムはある程度の損失に耐えるように構築されています。これは、再試行による冗長性（HARQ など）、パケット複製および削除（PRE）FEC、およびネットワーク コーディング（たとえば、静的コンテキスト ヘッダー圧縮（SCHC）[RFC8724] フラグメントを備えた FEC の使用）を使用することによって実行できます。また、一般的な制御ループでは、以前の測定値からの線形補間を使用できます。
However, the linear interpolation method cannot resist multiple consecutive losses, and a high MTBF is desired as a guarantee that the number of losses in a row is bounded. In this case, what is really desired is a Maximum Consecutive Loss (MCL). If the number of losses in a row passes the MCL, the control loop has to abort, and the system (e.g., the production line) may need to enter an emergency stop condition.
ただし、線形補間法は複数の連続した損失に耐えることができないため、連続する損失の数が制限されることを保証するために高い MTBF が望まれます。この場合、本当に必要なのは最大連続損失 (MCL) です。連続した損失数が MCL を超えた場合、制御ループは中止する必要があり、システム (生産ラインなど) は緊急停止状態に入る必要がある場合があります。
Engineers that build automated processes may use the network reliability expressed in nines as the MTBF and as a proxy to indicate an MCL, e.g., as described in Section 7.4 of "Deterministic Networking Use Cases" [RFC8578].
自動化されたプロセスを構築するエンジニアは、たとえば「Deterministic Networking Use Cases」[RFC8578] のセクション 7.4 で説明されているように、MTBF として 9 で表されるネットワーク信頼性を、MCL を示すプロキシとして使用できます。
In contrast with wired networks, errors in transmission are the predominant source of packet loss in wireless networks.
有線ネットワークとは対照的に、無線ネットワークにおけるパケット損失の主な原因は伝送エラーです。
The root cause for the loss may be of multiple origins, calling for the use of different forms of diversity:
損失の根本原因は複数の原因にある可能性があるため、さまざまな形の多様性の使用が必要です。
Multipath fading:
マルチパスフェージング:
A destructive interference by a reflection of the original signal.
元の信号の反射による破壊的な干渉。
A radio signal may be received directly (line-of-sight) and/or as a reflection on a physical structure (echo). The reflections take a longer path and are delayed by the extra distance divided by the speed of light in the medium. Depending on the frequency, the echo lands with a different phase, which may either add up to (constructive interference) or cancel (destructive interference) the direct signal.
無線信号は直接（見通し内）、および/または物理的構造への反射（エコー）として受信される場合があります。反射はより長い経路をたどり、媒体内の光の速度で割った余分な距離だけ遅れます。周波数に応じて、エコーは異なる位相で到達し、直接信号が増加するか（強め合う干渉）、または打ち消し合う（弱め合う干渉）可能性があります。
The affected frequencies depend on the relative position of the sender, the receiver, and all the reflecting objects in the environment. A given hop suffers from multipath fading for multiple packets in a row until a physical movement changes the reflection patterns.
影響を受ける周波数は、送信者、受信者、および環境内のすべての反射物体の相対位置によって異なります。特定のホップは、物理的な移動によって反射パターンが変化するまで、連続する複数のパケットに対してマルチパス フェージングの影響を受けます。
Co-channel interference:
同一チャネル干渉:
Energy in the spectrum used for the transmission confuses the receiver.
送信に使用されるスペクトル内のエネルギーは受信機を混乱させます。
The wireless medium itself is a Shared Risk Link Group (SRLG) for nearby users of the same spectrum, as an interference may affect multiple co-channel transmissions between different peers within the interference domain of the interferer, possibly even when they use different technologies.
無線媒体自体は、同じスペクトルの近くのユーザーのための共有リスク リンク グループ (SRLG) です。干渉は、場合によっては異なるテクノロジーを使用している場合でも、干渉源の干渉ドメイン内の異なるピア間の複数の同一チャネル送信に影響を与える可能性があるためです。
Obstacle in Fresnel zone:
フレネル ゾーンの障害物:
The Fresnel zone is an elliptical region of space between and around the transmit and receive antennas in a point-to-point wireless communication. The optimal transmission happens when it is free of obstacles.
フレネル ゾーンは、ポイントツーポイント無線通信における送信アンテナと受信アンテナの間およびその周囲の空間の楕円領域です。障害物がない場合、最適な伝送が行われます。
In an environment that is rich in metallic structures and mobile objects, a single radio link provides a fuzzy service, meaning that it cannot be trusted to transport the traffic reliably over a long period of time.
金属構造物や移動体が多い環境では、単一の無線リンクはあいまいなサービスを提供します。これは、長期間にわたってトラフィックを確実に転送することが信頼できないことを意味します。
Transmission losses are typically not independent, and their nature and duration are unpredictable; as long as a physical object (e.g., a metallic trolley between peers) that affects the transmission is not removed, or as long as the interferer (e.g., a radar in the ISM band) keeps transmitting, a continuous stream of packets are affected.
通常、伝送損失は独立したものではなく、その性質と期間は予測できません。送信に影響を与える物理的物体 (ピア間の金属製トロリーなど) が除去されない限り、または干渉源 (ISM 帯域のレーダーなど) が送信を続ける限り、パケットの連続ストリームが影響を受けます。
The key technique to combat those unpredictable losses is diversity. Different forms of diversity are necessary to combat different causes of loss, and the use of diversity must be maximized to optimize the PDR.
こうした予測不可能な損失に対処するための重要な手法は多様性です。さまざまな損失の原因に対処するには、さまざまな形の多様性が必要であり、PDR を最適化するには多様性を最大限に活用する必要があります。
A single packet may be sent at different times (time diversity) over diverse paths (spatial diversity) that rely on diverse radio channels (frequency diversity) leveraging diverse PHY technologies (e.g., narrowband versus spread spectrum or diverse codes). Using time diversity defeats short-term interferences; spatial diversity combats very local causes of interference such as multipath fading; narrowband and spread spectrum are relatively innocuous to one another and can be used for diversity in the presence of the other.
単一のパケットは、多様な PHY テクノロジー (例: 狭帯域対スペクトル拡散、または多様なコード) を活用した多様な無線チャネル (周波数ダイバーシティ) に依存する多様なパス (空間ダイバーシティ) を介して、さまざまな時間 (時間ダイバーシティ) で送信される場合があります。時間ダイバーシティを使用すると、短期的な干渉を打ち破ることができます。空間ダイバーシティは、マルチパス フェージングなどの非常に局所的な干渉原因と闘います。狭帯域とスペクトル拡散は互いに比較的無害であり、一方が存在する場合でもダイバーシティに使用できます。
RAW extends the conceptual model described in Section 4 of "Deterministic Networking Architecture" [DetNet-ARCH] with the PLR at the Service sub-layer, as illustrated in Figure 3. The PLR (see Section 6.5) provides additional agility against transmission loss. For example, the PLR can act based on indications from the lower layer or based on OAM.
RAW は、図 3 に示すように、「Deterministic Networking Architecture」[DetNet-ARCH] のセクション 4 で説明されている概念モデルをサービスサブレイヤーの PLR で拡張します。PLR (セクション 6.5 を参照) は、伝送損失に対する追加の俊敏性を提供します。たとえば、PLR は、下位層からの指示に基づいて、または OAM に基づいて動作できます。
| packets going | ^ packets coming ^
v down the stack v | up the stack |
+-----------------------+ +-----------------------+
| Source | | Destination |
+-----------------------+ +-----------------------+
| Service sub-layer: | | Service sub-layer: |
| Packet sequencing | | Duplicate elimination |
| Flow replication | | Flow merging |
| Packet encoding | | Packet decoding |
| Point of Local Repair | | |
+-----------------------+ +-----------------------+
| Forwarding sub-layer: | | Forwarding sub-layer: |
| Resource allocation | | Resource allocation |
| Explicit routes | | Explicit routes |
+-----------------------+ +-----------------------+
| Lower layers | | Lower layers |
+-----------------------+ +-----------------------+
v ^
\_________________________/
Figure 3: Extended DetNet Data Plane Protocol Stack
図 3: 拡張 DetNet データ プレーン プロトコル スタック
The RAW nodes are DetNet relay nodes that operate in the RAW Network Plane and are capable of additional diversity mechanisms and measurement functions related to the radio interface. RAW leverages an Operational Plane orientation function (that typically operates inside the ingress edge nodes) to dynamically adapt the path of the packets and optimize the resource usage.
RAW ノードは、RAW ネットワーク プレーンで動作する DetNet リレー ノードであり、無線インターフェイスに関連する追加のダイバーシティ メカニズムと測定機能が可能です。RAW は、運用プレーン指向機能 (通常は入力エッジ ノード内で動作します) を活用して、パケットのパスを動的に適応させ、リソースの使用量を最適化します。
In the case of centralized routing operations, the RAW Controller Plane Function (CPF) interacts with RAW nodes over a Southbound API. It consumes data and information from the network and generates knowledge and wisdom to help steer the traffic optimally inside a recovery graph.
集中ルーティング操作の場合、RAW コントローラー プレーン機能 (CPF) はサウスバウンド API を介して RAW ノードと対話します。ネットワークからのデータと情報を消費し、回復グラフ内でトラフィックを最適に誘導するのに役立つ知識と知恵を生成します。
DetNet Routing
CPF CPF CPF CPF
Southbound API
_-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-
_-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-
___ RAW ___ RAW ___ RAW ___ RAW __
/ Node Node Node Node \
Ingress __/ / \ / \ \____Egress
End __ / \ / .- -- . \ ___ End
Node \ / \ / .-( ). \ / Node
\_ RAW ___ RAW ___(Non-RAW Nodes)__ RAW _/
Node Node (___.______.____) Node
Figure 4: RAW Nodes (Centralized Routing Case)
図 4: RAW ノード (集中ルーティングの場合)
When a new flow is defined, the routing function uses its current knowledge of the network to build a new recovery graph between an ingress End System and an egress End System for that flow; it indicates to the RAW nodes where the PREOF and/or radio diversity and reliability operations may be actioned in the Network Plane.
新しいフローが定義されると、ルーティング機能はネットワークの現在の知識を使用して、そのフローの入力エンド システムと出力エンド システムの間に新しい回復グラフを構築します。これは、PREOF および/または無線ダイバーシティおよび信頼性操作がネットワーク プレーンで実行される場所を RAW ノードに示します。
* The recovery graph may be strict, meaning that the DetNet forwarding sub-layer operations are enforced end to end.
* リカバリ グラフは厳密である場合があります。これは、DetNet 転送サブレイヤー操作がエンドツーエンドで強制されることを意味します。
* The recovery graph may be expressed loosely to enable traversing a non-RAW subnetwork as in Figure 7. In that case, RAW cannot leverage end-to-end DetNet and cannot provide latency guarantees.
* リカバリ グラフは、図 7 のように、RAW 以外のサブネットワークを通過できるように緩やかに表現できます。その場合、RAW はエンドツーエンドの DetNet を活用できず、遅延保証を提供できません。
The information that the orientation function reports to the routing function may be time aggregated (e.g., statistical), to match the longer-term operation of the routing function. Example information includes link-layer metrics such as link bandwidth (the medium speed depends dynamically on the mode of the PHY layer), number of flows (bandwidth that can be reserved for a flow depends on the number and size of flows sharing the spectrum), and the average and mean squared deviation of availability and reliability metrics (such as PDR) over long periods of time. It may also report an aggregated Expected Transmission Count (ETX) or a variation of it.
オリエンテーション機能がルーティング機能に報告する情報は、ルーティング機能の長期的な動作と一致させるために、時間的に集約されてもよい（例えば、統計的）。情報の例には、リンク帯域幅 (媒体速度は PHY 層のモードに動的に依存します)、フローの数 (フロー用に予約できる帯域幅はスペクトルを共有するフローの数とサイズに依存します)、長期間にわたる可用性と信頼性の指標 (PDR など) の平均および平均二乗偏差などのリンク層の指標が含まれます。また、集約された予想送信数 (ETX) またはそのバリエーションを報告する場合もあります。
Based on those metrics, the routing function installs the recovery graph with enough redundant forwarding solutions to ensure that the Network Plane can reliably deliver the packets within an SLA associated with the flows that it transports. The SLA defines end-to-end reliability and availability requirements, in which reliability may be expressed as a successful delivery in order and within a bounded delay of at least one copy of a packet.
これらのメトリックに基づいて、ルーティング機能は、ネットワーク プレーンが転送するフローに関連付けられた SLA 内でパケットを確実に配信できるようにするために、十分な冗長転送ソリューションを備えたリカバリ グラフをインストールします。SLA は、エンドツーエンドの信頼性と可用性の要件を定義します。信頼性は、パケットの少なくとも 1 つのコピーの制限された遅延内で、順序どおりに配信が成功することとして表現できます。
Depending on the use case and the SLA, the recovery graph may comprise non-RAW segments, either interleaved inside the recovery graph (e.g., over tunnels) or all the way to the egress End node (e.g., a server in the local wired domain). RAW observes the lower-layer links between RAW nodes (typically radio links) and the end-to-end network-layer operation to decide at all times which of the diversity schemes is actioned by which RAW nodes.
ユースケースとSLAに応じて、回復グラフは、回復グラフ内でインターリーブされるか（トンネル経由など）、出口エンドノード（ローカル有線ドメインのサーバーなど）に至るまでの非RAWセグメントを含む場合があります。RAW は、RAW ノード間の下位層リンク (通常は無線リンク) とエンドツーエンドのネットワーク層の動作を監視し、どの RAW ノードによってどのダイバーシティ スキームが実行されるかを常に決定します。
Once a recovery graph is established, per-segment and end-to-end reliability and availability statistics are periodically reported to the routing function to ensure that the SLA can be met; if not, then the recovery graph is recomputed.
回復グラフが確立されると、SLA が満たされていることを確認するために、セグメントごとおよびエンドツーエンドの信頼性と可用性の統計がルーティング機能に定期的に報告されます。そうでない場合は、回復グラフが再計算されます。
RAW builds on DetNet-provided features such as scheduling and shaping. In particular, RAW inherits the DetNet guarantees on end-to-end latency, which can be tuned to ensure that DetNet and RAW reliability mechanisms have no side effect on upper layers, e.g., on transport-layer packet recovery. RAW operations include possible rerouting, which in turn may affect the ordering of a burst of packets. RAW also inherits PREOF from DetNet, which can be used to reorder packets before delivery to the upper layers. As a result, DetNet in general and RAW in particular offer a smoother transport experience for the upper layers than the Internet at large, with ultra-low jitter and loss.
RAW は、スケジューリングやシェーピングなど、DetNet が提供する機能に基づいて構築されています。特に、RAW は、エンドツーエンドの遅延に関する DetNet の保証を継承しており、これを調整して、DetNet および RAW の信頼性メカニズムが上位層 (トランスポート層のパケット回復など) に副作用を及ぼさないようにすることができます。RAW 操作には再ルーティングの可能性が含まれており、これがパケットのバーストの順序に影響を与える可能性があります。RAW は DetNet から PREOF も継承しており、上位層に配信する前にパケットの順序を変更するために使用できます。その結果、DetNet 全般、特に RAW は、超低ジッターと損失で、インターネット全体よりもスムーズなトランスポート エクスペリエンスを上位層に提供します。
RAW improves the reliability of transmissions and the availability of the communication resources and should be seen as a dynamic optimization of the use of redundancy to maintain reliability and availability metrics within certain boundaries. For instance, ARQ (which provides one-hop reliability through acknowledgements and retries) and FEC codes (such as turbo codes which reduce the PER) are typically operated at Layer 2 and Layer 1, respectively. In both cases, redundant transmissions improve the one-hop reliability at the expense of energy and latency, which are the resources that RAW must control. In order to achieve its goals, RAW may leverage the lower-layer operations by abstracting the concept and providing hints to the lower layers on the desired outcome (e.g., in terms of reliability and timeliness), as opposed to performing the actual operations at Layer 3.
RAW は、送信の信頼性と通信リソースの可用性を向上させ、特定の境界内で信頼性と可用性のメトリクスを維持するための冗長性の使用の動的最適化として見なされるべきです。たとえば、ARQ (確認応答と再試行を通じて 1 ホップの信頼性を提供する) と FEC コード (PER を低減するターボ コードなど) は通常、それぞれレイヤ 2 とレイヤ 1 で動作します。どちらの場合も、冗長送信により、RAW が制御する必要があるリソースであるエネルギーと遅延を犠牲にして、ワンホップの信頼性が向上します。その目標を達成するために、RAW は、レイヤ 3 で実際の操作を実行するのとは対照的に、概念を抽象化し、望ましい結果 (信頼性や適時性の観点など) に関するヒントを下位レイヤに提供することによって、下位レイヤの操作を活用することがあります。
Guarantees such as bounded latency depend on the upper layers (transport or application) to provide the payload in volumes and at times that match the contract with the DetNet sub-layers and the layers below. An excess of incoming traffic at the DetNet ingress may result in dropping or queueing of packets and can entail loss, latency, or jitter; this violates the guarantees that are provided inside the DetNet Network.
制限付きレイテンシなどの保証は、上位層 (トランスポートまたはアプリケーション) に依存して、ペイロードをボリュームで提供し、時には DetNet サブ層およびその下の層との契約に一致します。DetNet 入口での受信トラフィックが過剰になると、パケットのドロップまたはキューイングが発生し、損失、遅延、またはジッターが発生する可能性があります。これは、DetNet ネットワーク内で提供されている保証に違反します。
When the traffic from upper layers matches the expectation of the lower layers, RAW still depends on DetNet mechanisms and the lower layers to provide the timing and physical resource guarantees that are needed to match the traffic SLA. When the availability of the physical resource varies, RAW acts on the distribution of the traffic to leverage alternates within a finite set of potential resources.
上位層からのトラフィックが下位層の期待と一致する場合、RAW は依然として DetNet メカニズムと下位層に依存して、トラフィック SLA と一致するために必要なタイミングと物理リソースの保証を提供します。物理リソースの可用性が変化すると、RAW はトラフィックの分散に基づいて動作し、潜在的なリソースの有限セット内で代替を利用します。
The Operational Plane elements (routing and OAM control) may gather aggregated information from lower layers (e.g., information about link quality), via measurement or communication with the lower layer. This information may be obtained from inside the device using specialized APIs (e.g., L2 triggers) via monitoring and measurement protocols such as Bidirectional Forwarding Detection (BFD) [RFC5880] and Simple Two-way Active Measurement Protocol (STAMP) [RFC8762], respectively, or via a control protocol exchange with the lower layer (e.g., DLEP [DLEP]). It may then be processed and exported through OAM messaging or via a YANG data model and exposed to the Controller Plane.
運用プレーン要素 (ルーティングおよび OAM 制御) は、下位層との測定または通信を介して、下位層から集約された情報 (リンク品質に関する情報など) を収集する場合があります。この情報は、それぞれ双方向転送検出 (BFD) [RFC5880] や簡易双方向アクティブ測定プロトコル (STAMP) [RFC8762] などの監視および測定プロトコルを介して、または下位層との制御プロトコル交換 (例: DLEP [DLEP]) を介して、特殊な API (例: L2 トリガー) を使用してデバイスの内部から取得できます。その後、OAM メッセージングまたは YANG データ モデルを介して処理およびエクスポートされ、コントローラー プレーンに公開されます。
RAW leverages the DetNet forwarding sub-layer and requires the support of OAM in DetNet transit nodes (see Figure 3 of [DetNet-ARCH]) for the dynamic acquisition of link capacity and state to maintain a strict RAW service end to end over a DetNet Network. In turn, DetNet and thus RAW may benefit from or leverage functionality such as that provided by TSN at the lower layers.
RAW は DetNet 転送サブレイヤを利用し、リンク容量と状態を動的に取得して DetNet ネットワーク上で厳密な RAW サービスをエンドツーエンドで維持するために、DetNet トランジット ノード ([DetNet-ARCH] の図 3 を参照) での OAM のサポートを必要とします。その結果、DetNet と RAW は、下位層で TSN によって提供される機能などの恩恵を受けたり、活用したりする可能性があります。
RAW extends DetNet to improve the protection against link errors such as transient flapping that are far more common in wireless links. Nevertheless, for the most part, the RAW methods are applicable to wired links as well, e.g., when energy savings are desirable and the available path diversity exceeds 1+1 linear redundancy.
RAW は DetNet を拡張し、ワイヤレス リンクでよく見られる一時的なフラッピングなどのリンク エラーに対する保護を強化します。それにもかかわらず、ほとんどの場合、RAW 方法は、たとえば、エネルギー節約が望ましく、利用可能なパス ダイバーシティが 1+1 線形冗長性を超える場合など、有線リンクにも適用できます。
RAW adds sub-layer functions that operate in the DetNet Operational Plane, which is part of the Network Plane. The RAW orientation function may run only in the DetNet edge nodes (ingress edge node or End System), or it can also run in DetNet relay nodes when the RAW operations are distributed along the recovery graph. The RAW Service sub-layer includes the PLR, which decides the DetNet path for the future packets of a flow along the DetNet path, Maintenance End Points (MEPs) on edge nodes, and Maintenance Intermediate Points (MIPs) within. The MEPs trigger, and learn from, OAM observations and feed the PLR for its next decision.
RAW は、ネットワーク プレーンの一部である DetNet 運用プレーンで動作するサブレイヤー機能を追加します。RAW オリエンテーション機能は、DetNet エッジ ノード (入口エッジ ノードまたはエンド システム) でのみ実行できます。また、RAW 操作がリカバリ グラフに沿って分散されている場合は、DetNet リレー ノードでも実行できます。RAW サービス サブレイヤーには、DetNet パスに沿ったフローの今後のパケットの DetNet パス、エッジ ノード上のメンテナンス エンド ポイント (MEP)、および内部のメンテナンス中間ポイント (MIP) を決定する PLR が含まれます。MEP は、OAM 観察をトリガーしてそこから学習し、次の決定のために PLR に情報を提供します。
As illustrated in Figure 5, RAW extends the DetNet Stack (see Figure 4 of [DetNet-ARCH] and Figure 3) with additional functionality at the DetNet Service sub-layer for the actuation of PREOF based on the PLR decision. DetNet operates at Layer 3, leveraging abstractions of the lower layers and APIs that control those abstractions. For instance, DetNet already leverages lower layers for time-sensitive operations such as time synchronization and traffic shapers. As the performances of the radio layers are subject to rapid changes, RAW needs more dynamic gauges and knobs. To that effect, the LL API provides an abstraction to the DetNet layer that can be used to push reliability and timing hints, like suggesting X retries (min, max) within a time window or sending unicast (one next hop) or multicast (for overhearing). In the other direction up the stack, the RAW PLR needs hints about the radio conditions such as L2 triggers (e.g., RSSI, LQI, or ETX) over all the wireless hops.
図 5 に示すように、RAW は DetNet スタック ([DetNet-ARCH] の図 4 および図 3 を参照) を拡張し、PLR 決定に基づいて PREOF を作動させるための DetNet サービスサブレイヤーの機能を追加します。DetNet はレイヤー 3 で動作し、下位レイヤーの抽象化とそれらの抽象化を制御する API を利用します。たとえば、DetNet はすでに、時刻同期やトラフィック シェーパーなど、時間に敏感な操作に下位層を活用しています。ラジオレイヤーのパフォーマンスは急速に変化するため、RAW にはよりダイナミックなゲージとノブが必要です。そのため、LL API は、時間枠内で X 回の再試行 (最小、最大) を提案したり、ユニキャスト (1 つのネクストホップ) またはマルチキャスト (オーバーヒアリング用) を送信したりするなど、信頼性とタイミングのヒントをプッシュするために使用できる抽象化を DetNet レイヤーに提供します。スタックの反対方向では、RAW PLR は、すべての無線ホップにわたる L2 トリガー (RSSI、LQI、または ETX など) などの無線状態に関するヒントを必要とします。
RAW uses various OAM functionalities at the different layers. For instance, the OAM function in the DetNet Service sub-layer may perform Active and/or Hybrid OAM to estimate the link and path availability, either end to end or limited to a segment. The RAW functions may be present in the Service sub-layer in DetNet edge and relay nodes.
RAW は、さまざまなレイヤーでさまざまな OAM 機能を使用します。たとえば、DetNet サービス サブレイヤーの OAM 機能は、アクティブ OAM および/またはハイブリッド OAM を実行して、エンドツーエンドまたはセグメントに限定されたリンクとパスの可用性を推定できます。RAW 機能は、DetNet エッジ ノードおよびリレー ノードのサービス サブレイヤーに存在する場合があります。
+-----------------+ +-------------------+
| Routing | | OAM Control |
+-----------------+ +-------------------+
Controller Plane
+-+-+-+-+-+-+-+-+ Southbound Interface -+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Network Plane
|
Operational Plane . Data Plane
|
+-----------------+ .
| Orientation | |
+-----------------+ .
|
+-----------------+ +-------------------+ .
| Point of Local | | OAM Maintenance | |
| Repair (PLR) | | End Point (MEP) | .
+-----------------+ +-------------------+ |
.
|
Figure 5: RAW Function Placement (Centralized Routing Case)
図 5: RAW 関数の配置 (集中ルーティングの場合)
There are two main proposed models to deploy RAW and DetNet: strict (Figure 6) and loose (Figure 7). In the strict model, illustrated in Figure 6, RAW operates over a continuous DetNet service end to end between the ingress and the egress edge nodes or End Systems.
RAW と DetNet を導入するために提案されている主なモデルは、厳密 (図 6) と緩い (図 7) の 2 つです。図 6 に示す厳密なモデルでは、RAW は、入力エッジ ノードと出力エッジ ノードまたはエンド システムの間でエンドツーエンドの継続的な DetNet サービス上で動作します。
In the loose model, illustrated in Figure 7, RAW may traverse a section of the network that is not serviced by DetNet. RAW OAM may observe the end-to-end traffic and make the best of the available resources, but it may not expect the DetNet guarantees over all paths. For instance, the packets between two wireless entities may be relayed over a wired infrastructure, in which case RAW observes and controls the transmission over the wireless first and last hops, as well as end-to-end metrics such as latency, jitter, and delivery ratio. This operation is loose since the structure and properties of the wired infrastructure are ignored and may be either controlled by other means such as DetNet/TSN or neglected in the face of the wireless hops.
図 7 に示すルーズ モデルでは、RAW は DetNet によってサービスが提供されていないネットワークのセクションを通過する可能性があります。RAW OAM はエンドツーエンドのトラフィックを監視し、利用可能なリソースを最大限に活用しますが、すべてのパスにわたる DetNet の保証は期待できません。たとえば、2 つの無線エンティティ間のパケットが有線インフラストラクチャを介して中継される場合があります。この場合、RAW は、無線の最初と最後のホップでの送信と、遅延、ジッター、配信率などのエンドツーエンドのメトリクスを監視および制御します。有線インフラストラクチャの構造とプロパティは無視され、DetNet/TSN などの他の手段によって制御されるか、無線ホップに直面して無視される可能性があるため、この操作は緩やかです。
A minimal forwarding sub-layer service is provided at all DetNet nodes to ensure that the OAM information flows. DetNet relay nodes may or may not support RAW services, whereas the DetNet edge nodes are required to support RAW in any case. DetNet guarantees, such as bounded latency, are provided end to end. RAW extends the DetNet Service sub-layer to optimize the use of resources.
OAM 情報が確実に流れるように、最小限の転送サブレイヤー サービスがすべての DetNet ノードで提供されます。DetNet リレー ノードは RAW サービスをサポートする場合とサポートしない場合がありますが、DetNet エッジ ノードはいずれの場合でも RAW をサポートする必要があります。制限されたレイテンシーなどの DetNet 保証がエンドツーエンドで提供されます。RAW は、リソースの使用を最適化するために DetNet サービスのサブレイヤーを拡張します。
--------------------Flow Direction---------------------------------->
+---------+
| RAW |
| Control |
+---------+ +---------+ +---------+
| RAW + | | RAW + | | RAW + |
| DetNet | | DetNet | | DetNet |
| Service | | Service | | Service |
+---------+---------------------------+---------+--------+---------+
| DetNet |
| Forwarding |
+------------------------------------------------------------------+
Ingress Transit Relay Egress
Edge ... Nodes ... Nodes ... Edge
Node Node
<------------------End-to-End DetNet Service----------------------->
Figure 6: RAW over DetNet (Strict Model)
図 6: DetNet 上の RAW (厳密なモデル)
In the loose model (illustrated in Figure 7), RAW operates over a partial DetNet service where typically only the ingress and the egress End Systems support RAW. The DetNet domain may extend beyond the ingress node, or there may be a DetNet domain starting at an ingress edge node at the first hop after the End System.
ルーズ モデル (図 7 に示す) では、RAW は部分的な DetNet サービス上で動作します。通常、RAW をサポートするのは入力側と出力側のエンド システムのみです。DetNet ドメインは、入口ノードを超えて拡張される場合もあれば、エンド システムの後の最初のホップにある入口エッジ ノードから始まる DetNet ドメインが存在する場合もあります。
In the loose model, RAW cannot observe the hops in the network, and the path beyond the first hop is opaque; RAW can still observe the end-to-end behavior and use Layer 3 measurements to decide whether to replicate a packet and select the first-hop interface(s).
ルーズ モデルでは、RAW はネットワーク内のホップを観察できず、最初のホップを超えるパスは不透明です。RAW は引き続きエンドツーエンドの動作を観察し、レイヤー 3 測定を使用してパケットを複製するかどうかを決定し、ファーストホップ インターフェイスを選択することができます。
--------------------Flow Direction---------------------------------->
+---------+
| RAW |
| Control |
+---------+ +---------+ +---------+
| RAW + | | DetNet | | RAW + |
| DetNet | | Only | | DetNet |
| Service | | Service | | Service |
+---------+----------------------+---+ +---+---------+
| DetNet |_______________| DetNet |
| Forwarding _______________ Forwarding |
+------------------------------------+ +-------------+
Ingress Transit Relay Tunnel Egress
End ... Nodes ... Nodes ... ... End
System System
<---------------Partitioned DetNet Service------------------------->
Figure 7: RAW over DetNet (Loose Model)
図 7: DetNet 上の RAW (緩やかなモデル)
The RAW architecture is based on an abstract OODA loop that controls the operation of a recovery graph. The generic concept involves the following:
RAW アーキテクチャは、回復グラフの動作を制御する抽象 OODA ループに基づいています。一般的な概念には次のものが含まれます。
1. Operational Plane measurement protocols allow OAM to observe (like the first "O" in "OODA") some or all hops along a recovery graph as well as the end-to-end packet delivery.
1. 運用プレーン測定プロトコルを使用すると、OAM はエンドツーエンドのパケット配信だけでなく、回復グラフに沿った一部またはすべてのホップ (「OODA」の最初の「O」のように) を観察できます。
2. The DetNet Controller Plane establishes primary and protection paths for use by the RAW Network Plane. The orientation function reports data and information such as link statistics to be used by the routing function to compute, install, and maintain the recovery graphs. The routing function may also generate intelligence such as a trained model for link quality prediction, which in turn can be used by the orientation function (like the second "O" in "OODA") to influence the path selection by the PLR within the RAW OODA loop.
2. DetNet コントローラー プレーンは、RAW ネットワーク プレーンが使用するプライマリ パスと保護パスを確立します。オリエンテーション機能は、回復グラフを計算、インストール、および維持するためにルーティング機能によって使用されるリンク統計などのデータおよび情報を報告します。ルーティング関数は、リンク品質予測用のトレーニング済みモデルなどのインテリジェンスを生成することもあります。これは、方向関数 (「OODA」の 2 番目の「O」など) によって使用され、RAW OODA ループ内の PLR によるパス選択に影響を与えることができます。
3. A PLR operates at the DetNet Service sub-layer and hosts the decision function (like the "D" in "OODA"). The decision function determines which DetNet paths will be used for future packets that are routed within the recovery graph.
3. PLR は DetNet サービスのサブレイヤーで動作し、決定機能 (「OODA」の「D」など) をホストします。決定関数は、回復グラフ内でルーティングされる将来のパケットにどの DetNet パスが使用されるかを決定します。
4. Service protection actions are actuated or triggered over the LL API by the PLR to increase the reliability of the end-to-end transmissions. The RAW architecture also covers in-situ signaling that is embedded within live user traffic [RFC9378] (e.g., via OAM) when the decision is acted (like the "A" in "OODA") upon by a node that is downstream in the recovery graph from the PLR.
4. サービス保護アクションは、エンドツーエンド送信の信頼性を高めるために、PLR によって LL API を介して起動またはトリガーされます。RAW アーキテクチャは、PLR からの回復グラフの下流にあるノードによって決定が実行されるとき (「OODA」の「A」のように)、ライブ ユーザー トラフィック [RFC9378] (たとえば、OAM 経由) 内に埋め込まれる in-situ シグナリングもカバーします。
The overall OODA loop optimizes the use of redundancy to achieve the required reliability and availability SLO(s) while minimizing the use of constrained resources such as spectrum and battery.
全体的な OODA ループは冗長性の使用を最適化し、スペクトルやバッテリーなどの制約のあるリソースの使用を最小限に抑えながら、必要な信頼性と可用性の SLO を達成します。
With DetNet, the Controller Plane Function (CPF) handles the routing computation and maintenance. With RAW, the routing operation is segregated from the RAW control loop, so it may reside in the Controller Plane, whereas the control loop itself happens in the Network Plane. To achieve RAW capabilities, the routing operation is extended to generate the information required by the orientation function in the loop. For example, the routing function may propose DetNet paths to be used as a reflex action in response to network events or provide an aggregated history that the orientation function can use to make a decision.
DetNet では、コントローラー プレーン機能 (CPF) がルーティングの計算とメンテナンスを処理します。RAW では、ルーティング操作は RAW 制御ループから分離されているため、制御ループ自体はネットワーク プレーンで発生するのに対し、ルーティング操作はコントローラー プレーンに存在する可能性があります。RAW 機能を実現するために、ルーティング操作が拡張され、ループ内の方向関数に必要な情報が生成されます。たとえば、ルーティング機能は、ネットワーク イベントに応じた反射アクションとして使用する DetNet パスを提案したり、オリエンテーション機能が意思決定に使用できる集約された履歴を提供したりできます。
In a wireless mesh, the path to a routing function located in the Controller Plane can be expensive and slow, possibly going across the whole mesh and back. Reaching the Controller Plane can also be slow in regard to the speed of events that affect the forwarding operation in the Network Plane at the radio layer. Note that a distributed routing protocol may also take time and consume excessive wireless resources to reconverge to a new optimized state.
ワイヤレス メッシュでは、コントローラー プレーンにあるルーティング機能へのパスは高価で時間がかかる可能性があり、メッシュ全体を経由して戻ってくる可能性があります。コントローラ プレーンへの到達は、無線層でのネットワーク プレーンの転送動作に影響を与えるイベントの速度との関係で遅くなる場合もあります。分散ルーティング プロトコルも、新しい最適化された状態に再収束するのに時間がかかり、過剰な無線リソースを消費する可能性があることに注意してください。
As a result, the DetNet routing function is not expected to be aware of and react to very transient changes. The abstraction of a link at the routing level is expected to use statistical metrics that aggregate the behavior of a link over long periods of time and represent its properties as shades of gray as opposed to numerical values such as a link quality indicator or a Boolean value for either up or down.
その結果、DetNet ルーティング機能は、非常に一時的な変化を認識して反応することは期待できません。ルーティング レベルでのリンクの抽象化では、長期間にわたるリンクの動作を集約し、リンク品質インジケーターやアップまたはダウンのブール値などの数値ではなく、そのプロパティをグレーの階調で表す統計メトリックを使用することが期待されます。
The interaction between the network nodes and the routing function is handled by the orientation function, which reports to the routing function and sends control information in a digested form back to the RAW node to be used inside a forwarding control loop for traffic steering.
ネットワーク ノードとルーティング機能の間の対話は、オリエンテーション機能によって処理されます。オリエンテーション機能は、ルーティング機能に報告し、トラフィック ステアリングのための転送制御ループ内で使用される制御情報をダイジェスト形式で RAW ノードに送り返します。
Figure 8 illustrates a Network Plane recovery graph with links P-Q and N-E flapping, possibly in a transient fashion due to short-term interferences and possibly for a longer time (e.g., due to obstacles between the sender and the receiver or hardware failures). In order to maintain a received redundancy around a value of 2 (for instance), RAW may leverage a higher ARQ on these hops if the overall latency permits the extra delay or enable alternate paths between ingress I and egress E. For instance, RAW may enable protection path I ==> F ==> N ==> Q ==> M ==> R ==> E that routes around both issues and provides some degree of spatial diversity with protection path I ==> A ==> B ==> C ==> D ==> E.
図 8 は、リンク P-Q および N-E のフラッピングを伴うネットワーク プレーンの回復グラフを示しています。これは、短期間の干渉による一時的なものである可能性があり、(送信側と受信側の間の障害物またはハードウェア障害による) 長時間にわたる可能性があります。(たとえば) 値 2 付近で受信冗長性を維持するために、全体の遅延が追加の遅延を許容する場合、または入力 I と出力 E の間の代替パスを有効にする場合、RAW はこれらのホップでより高い ARQ を利用できます。たとえば、RAW は両方の問題を回避する保護パス I ==> F ==> N ==> Q ==> M ==> R ==> E を有効にし、保護パス I ==> A ==> B である程度の空間多様性を提供します。==> C ==> D ==> E.
+----------------+
| DetNet |
| Routing |
+----------------+
^
|
Slow
| Controller Plane
_-._-._-._-._-._-. | ._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-
_-._-._-._-._-._-._-. | _-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-._-
| Network Plane
Expensive
|
__...--- | ----.._.
.( | )-._
( v ).
( A--------B---C----D )
_ - / \ / \ --._
( I---F--------N--***-- E -
-_ \ / / )
( P--***---Q----M---R .
_ )- ._
- <------ Fast -------> )
( -._ .-
(_.___.._____________.____.._ __-____)
*** = flapping at this time
Figure 8: Timescales
図 8: タイムスケール
In the case of wireless, the changes that affect the forwarding decision can happen frequently and often for short durations. An example of this is a mobile object that moves between a transmitter and a receiver and cancels the line-of-sight transmission for a few seconds. Another example is radar that measures the depth of a pool using the ISM band and interferes on a particular channel for a split second.
ワイヤレスの場合、転送の決定に影響を与える変更が頻繁に、そして短期間で発生する可能性があります。この例としては、送信機と受信機の間を移動する移動体が数秒間見通し内送信をキャンセルすることが挙げられます。別の例としては、ISM 帯域を使用してプールの深さを測定し、特定のチャネルに一瞬干渉するレーダーがあります。
Thus, there is a desire to separate the long-term computation of the route and the short-term forwarding decision. In that model, the routing operation computes a recovery graph that enables multiple Unequal-Cost Multipath (UCMP) forwarding solutions along so-called protection paths and leaves it to the Network Plane to make the short-term decision of which of these possibilities should be used for which upcoming packets and flows.
したがって、長期的な経路の計算と短期的な転送決定を分離したいという要望がある。このモデルでは、ルーティング操作は、いわゆる保護パスに沿って複数の不等コスト マルチパス (UCMP) 転送ソリューションを有効にする回復グラフを計算し、これらの可能性のどれを今後のパケットやフローに使用するかについての短期的な決定をネットワーク プレーンに任せます。
In the context of Traffic Engineering (TE), an alternate path can be used upon the detection of a failure in the main path, e.g., using OAM in Multiprotocol Label Switching - Transport Profile (MPLS-TP) or BFD over a collection of Software-Defined Wide Area Network (SD-WAN) tunnels.
トラフィック エンジニアリング (TE) のコンテキストでは、メイン パスで障害が検出されたときに代替パスを使用できます。たとえば、マルチプロトコル ラベル スイッチング - トランスポート プロファイル (MPLS-TP) での OAM または Software-Defined Wide Area Network (SD-WAN) トンネルの集合上の BFD を使用します。
RAW formalizes a forwarding timescale that may be order(s) of magnitude shorter than the Controller Plane routing timescale and separates the protocols and metrics that are used at both scales. Routing can operate on long-term statistics such as delivery ratio over minutes to hours, but as a first approximation, it can ignore the cause of transient losses. On the other hand, the RAW forwarding decision is made at the scale of a burst of packets and uses information that must be pertinent at the present time for the current transmission(s).
RAW は、コントローラ プレーンのルーティング タイムスケールよりも数桁短い転送タイムスケールを形式化し、両方のスケールで使用されるプロトコルとメトリックを分離します。ルーティングは、数分から数時間にわたる配信率などの長期的な統計に基づいて操作できますが、最初の近似として、一時的な損失の原因を無視することができます。一方、RAW 転送の決定はパケットのバーストの規模で行われ、現在の送信に現時点で関連する必要がある情報を使用します。
The RAW architecture applies the generic OODA model to continuously optimize the spectrum and energy used to forward packets within a recovery graph, instantiating the OODA steps as follows:
RAW アーキテクチャは、汎用 OODA モデルを適用して、回復グラフ内のパケットの転送に使用されるスペクトルとエネルギーを継続的に最適化し、次のように OODA ステップをインスタンス化します。
Observe:
観察する：
Network Plane measurements, including protocols for OAM, observe the local state of the links and some or all hops along a recovery graph as well as the end-to-end packet delivery (see more in Section 6.3). Information can also be provided by lower-layer interfaces such as DLEP.
OAM のプロトコルを含むネットワーク プレーンの測定では、リンクのローカル状態と回復グラフに沿った一部またはすべてのホップ、およびエンドツーエンドのパケット配信が観察されます (セクション 6.3 を参照)。DLEP などの下位層インターフェイスによって情報を提供することもできます。
Orient:
オリエント：
The orientation function reports data and information such as the link statistics and leverages offline-computed wisdom and knowledge to orient the PLR for its forwarding decision (see more in Section 6.4).
オリエンテーション機能は、リンク統計などのデータと情報を報告し、オフラインで計算された知恵と知識を活用して、PLR の転送決定の方向を定めます (セクション 6.4 を参照)。
Decide:
決める：
A local PLR decides which DetNet path to use for future packet(s) that are routed along the recovery graph (see more in Section 6.5).
ローカル PLR は、リカバリ グラフに沿ってルーティングされる将来のパケットにどの DetNet パスを使用するかを決定します (詳細はセクション 6.5 を参照)。
Act:
Act:
PREOF Data Plane actions are controlled by the PLR over the LL API to increase the reliability of the end-to-end transmission. The RAW architecture also covers in-situ signaling when the decision is acted by a node that is down the recovery graph from the PLR (see more in Section 6.6).
PREOF データ プレーンのアクションは、エンドツーエンド送信の信頼性を高めるために、LL API を介して PLR によって制御されます。RAW アーキテクチャは、PLR から回復グラフの下位にあるノードによって決定が行われるときの in-situ シグナリングもカバーします (詳細はセクション 6.6 を参照)。
+-------> Orientation ---------+
| reflex actions |
| pre-trained model |
| |
......................................
| |
| Service sub-layer |
| v
Observe (OAM) Decide (PLR)
^ |
| |
| |
+------- Act (LL API) <--------+
Figure 9: The RAW OODA Loop
図 9: RAW OODA ループ
The overall OODA loop optimizes the use of redundancy to achieve the required reliability and availability Service Level Agreement (SLA) while minimizing the use of constrained resources such as spectrum and battery.
全体的な OODA ループは冗長性の使用を最適化し、スペクトルやバッテリーなどの制約のあるリソースの使用を最小限に抑えながら、必要な信頼性と可用性のサービス レベル アグリーメント (SLA) を達成します。
The RAW in-situ OAM operation in the Network Plane may observe either a full recovery graph or the DetNet path that is being used at this time. As packets may be load balanced, replicated, eliminated, and/ or fragmented for Network Coding FEC, the RAW in-situ operation needs to be able to signal which operation occurred to an individual packet.
ネットワーク プレーンでの RAW in-situ OAM 操作では、完全な回復グラフまたは現時点で使用されている DetNet パスのいずれかを観察できます。パケットはネットワーク コーディング FEC のために負荷分散、複製、削除、および/または断片化される可能性があるため、RAW の in-situ 操作では、個々のパケットに対してどの操作が発生したかを通知できる必要があります。
Active RAW OAM may be needed to observe the unused segments and evaluate the desirability of a rerouting decision.
未使用のセグメントを観察し、再ルーティング決定の望ましさを評価するには、アクティブな RAW OAM が必要になる場合があります。
Finally, the RAW Service sub-layer Service Assurance may observe the individual PREOF operation of a DetNet relay node to ensure that it is conforming; this might require injecting an OAM packet at an upstream point inside the recovery graph and extracting that packet at another point downstream before it reaches the egress.
最後に、RAW サービスサブレイヤーのサービス保証は、DetNet リレー ノードの個々の PREOF 操作を監視して、それが準拠していることを確認します。これには、リカバリ グラフ内のアップストリーム ポイントで OAM パケットを挿入し、出力に到達する前にそのパケットを下流の別のポイントで抽出する必要がある場合があります。
This observation feeds the RAW PLR that makes the decision on which path is used at which RAW node, for one packet or a small continuous series of packets.
この観測結果は、1 つのパケットまたは小さな連続した一連のパケットに対して、どの RAW ノードでどのパスが使用されるかを決定する RAW PLR に供給されます。
In the case of end-to-end protection in a wireless mesh, the recovery graph is strict and congruent with the path so all links are observed.
ワイヤレス メッシュでのエンドツーエンド保護の場合、回復グラフは厳密でパスと一致しているため、すべてのリンクが監視されます。
Conversely, in the case of Radio Access Protection, illustrated in Figure 10, the recovery graph is loose and only the first hop is observed; the rest of the path is abstracted and considered infinitely reliable. The loss of a packet is attributed to the first-hop Radio Access Network (RAN), even if a particular loss effectively happens farther down the path. In that case, RAW enables technology diversity (e.g., Wi-Fi and 5G), which in turn improves the diversity in spectrum usage.
逆に、図 10 に示す無線アクセス保護の場合、回復グラフは緩やかで、最初のホップのみが観察されます。パスの残りの部分は抽象化され、無限に信頼できると見なされます。パケットの損失は、たとえ特定の損失が事実上パスのさらに下流で発生したとしても、ファーストホップの無線アクセス ネットワーク (RAN) に起因すると考えられます。その場合、RAW によりテクノロジーの多様性 (Wi-Fi や 5G など) が可能になり、スペクトル使用の多様性が向上します。
Opaque to OAM
<---------------------------->
.- .. - ..
RAN 1 --------( ).__
+-------+ / ( ). +------+
|Ingress|- __________Tunnel_______________|Egress|
| End |------ RAN 2 --_______________________________ End |
|System |- ( ) |System|
+-------+ \ ( ). +------+
RAN n ----( )
(_______...___.__...____....__..)
<-------L2------>
Observed by OAM
<----------------------L3----------------------->
Figure 10: Observed Links in Radio Access Protection
図 10: 無線アクセス保護で観測されたリンク
The links that are not observed by OAM are opaque to it, meaning that the OAM information is carried across and possibly echoed as data, but there is no information captured in intermediate nodes. In the example above, the tunnel underlay is opaque and not controlled by RAW; still, RAW OAM measures the end-to-end latency and delivery ratio for packets sent via RAN 1, RAN 2, and RAN 3, and determines whether a packet should be sent over either access link or a collection of those access links.
OAM によって監視されないリンクは OAM に対して不透明です。つまり、OAM 情報はデータとして伝送され、場合によってはデータとしてエコーされますが、中間ノードでは情報がキャプチャされません。上の例では、トンネル アンダーレイは不透明であり、RAW によって制御されません。それでも、RAW OAM は、RAN 1、RAN 2、および RAN 3 経由で送信されたパケットのエンドツーエンド遅延と配信率を測定し、パケットをアクセス リンク経由で送信するか、またはそれらのアクセス リンクの集合経由で送信するかを決定します。
RAW separates the long timescale at which a recovery graph is computed and installed from the short timescale at which the forwarding decision is taken for one or a few packets (see Section 6.1) that experience the same path until the network conditions evolve and another path is selected within the same recovery graph.
RAW は、リカバリ グラフが計算されインストールされる長いタイムスケールと、ネットワークの状態が変化して同じリカバリ グラフ内で別のパスが選択されるまで、同じパスを経験する 1 つまたはいくつかのパケット (セクション 6.1 を参照) に対して転送決定が行われる短いタイムスケールから分離します。
The recovery graph computation is out of scope, but RAW expects that the CPF that installs the recovery graph also provides related knowledge in the form of metadata about the links, segments, and possible DetNet paths. That metadata can be a pre-digested statistical model and may include prediction of future flaps and packet loss, as well as recommended actions when that happens.
リカバリ グラフの計算は範囲外ですが、RAW では、リカバリ グラフをインストールする CPF が、リンク、セグメント、および考えられる DetNet パスに関するメタデータの形式で関連知識も提供することを期待しています。そのメタデータは、事前に消化された統計モデルであり、将来のフラップやパケット損失の予測と、それが発生した場合に推奨されるアクションを含む場合があります。
The metadata may include:
メタデータには次のものが含まれる場合があります。
* A set of pre-determined DetNet paths that are prepared to match expected link-degradation profiles, so the DetNet relay nodes can take reflex rerouting actions when facing a degradation that matches one such profile; and
* 予想されるリンク劣化プロファイルに一致するように準備された、事前に決定された一連の DetNet パス。そのため、DetNet リレー ノードは、そのようなプロファイルの 1 つに一致する劣化に直面したときに、反射的な再ルーティング アクションを実行できます。そして
* Link-quality statistics history and pre-trained models (e.g., to predict the short-term variation of quality of the links in a recovery graph).
* リンク品質の統計履歴と事前トレーニングされたモデル (たとえば、回復グラフ内のリンクの品質の短期変動を予測するため)。
The recovery graph is installed with measurable objectives that are computed by the CPF to achieve the RAW SLA. The objectives can be expressed as any of the maximum number of packets lost in a row, bounded latency, maximal jitter, maximum number of interleaved out-of-order packets, average number of copies received at the elimination point, and maximal delay between the first and the last received copy of the same packet.
回復グラフは、RAW SLA を達成するために CPF によって計算される測定可能な目標とともにインストールされます。目標は、連続して失われるパケットの最大数、制限された遅延、最大ジッター、インターリーブされた順序が崩れたパケットの最大数、削除ポイントで受信されるコピーの平均数、同じパケットの最初と最後に受信されたコピーの間の最大遅延のいずれかとして表すことができます。
The RAW OODA loop operates at the path selection timescale to provide agility versus the brute-force approach of flooding the whole recovery graph. Within the redundant solutions that are proposed by the routing function, the OODA loop controls what is used for each packet and provides a reliable and available service while minimizing the waste of constrained resources.
RAW OODA ループはパス選択タイムスケールで動作し、リカバリ グラフ全体をフラッディングする強引なアプローチと比較して俊敏性を提供します。ルーティング機能によって提案される冗長ソリューション内で、OODA ループは各パケットに使用されるものを制御し、制約されたリソースの無駄を最小限に抑えながら、信頼性が高く利用可能なサービスを提供します。
To that effect, RAW defines the Point of Local Repair (PLR), which performs rapid local adjustments of the forwarding tables within the path diversity that is available in that in the recovery graph. The PLR enables exploitation of the richer forwarding capabilities at a faster timescale over a portion of the recovery graph, in either a loose or a strict fashion.
その目的で、RAW はローカル修復ポイント (PLR) を定義します。これは、リカバリ グラフで利用可能なパス ダイバーシティ内で転送テーブルの迅速なローカル調整を実行します。PLR を使用すると、緩い方法または厳密な方法で、回復グラフの一部にわたって、より高速なタイムスケールで、より豊富な転送機能を利用できるようになります。
The PLR operates on metrics that evolve quickly and need to be advertised at a fast rate (but only locally, within the recovery graph), and the PLR reacts to the metric updates by changing the DetNet path in use for the affected flows.
PLR は、急速に進化し、高速でアドバタイズする必要があるメトリクスを処理します (ただし、リカバリ グラフ内でローカルにのみ)。PLR は、影響を受けるフローに使用されている DetNet パスを変更することでメトリクスの更新に反応します。
The rapid changes in the forwarding decisions are made and contained within the scope of a recovery graph, and the actions of the PLR are not signaled outside the recovery graph. This is as opposed to the routing function that must observe the whole network and optimize all the recovery graphs globally, which can only be done at a slow pace and with long-term statistical metrics, as presented in Table 1.
転送決定における急速な変更は、リカバリ グラフの範囲内で行われて含まれ、PLR のアクションはリカバリ グラフの外部には通知されません。これは、表 1 に示すように、ネットワーク全体を監視し、すべての回復グラフをグローバルに最適化する必要があるルーティング機能とは対照的です。これは、ゆっくりとしたペースで、長期的な統計メトリックを使用してのみ実行できます。
+===============+=========================+=====================+
| | Controller Plane | PLR |
+===============+=========================+=====================+
| Communication | Slow, distributed | Fast, local |
+===============+-------------------------+---------------------+
| Timescale | Path computation + | Lookup + protection |
| (order) | round trip, | switch, micro to |
| | milliseconds to seconds | milliseconds |
+===============+-------------------------+---------------------+
| Network Size | Large, many recovery | Small, limited set |
| | graphs to optimize | of protection paths |
| | globally | |
+===============+-------------------------+---------------------+
| Considered | Averaged, statistical, | Instantaneous |
| Metrics | shade of grey | values / boolean |
| | | condition |
+===============+-------------------------+---------------------+
Table 1: Centralized Decision Versus PLR
表 1: 集中決定と PLR
The PLR sits in the DetNet forwarding sub-layer of edge and relay nodes. The PLR operates on the packet flow, learning the recovery graph and path-selection information from the packet and possibly making a local decision and retagging the packet to indicate so. On the other hand, the PLR interacts with the lower layers (through triggers and DLEP) and with its peers (through OAM) to obtain up-to-date information about its links and the quality of the overall recovery graph, respectively, as illustrated in Figure 11.
PLR は、エッジ ノードとリレー ノードの DetNet 転送サブレイヤーに位置します。PLR はパケット フローに対して動作し、パケットから回復グラフとパス選択情報を学習し、場合によってはローカルな決定を行って、そのことを示すためにパケットを再タグ付けします。一方、図 11 に示すように、PLR は下位層 (トリガーおよび DLEP を通じて) およびそのピア (OAM を通じて) と対話して、リンクに関する最新情報と全体的な回復グラフの品質をそれぞれ取得します。
|
Packet | going
down the | stack
+==========v==========+=====================+===================+
|(In-situ OAM + iCTRL)| (L2 triggers, DLEP) | (Hybrid OAM) |
+==========v==========+=====================+===================+
| Learn from | | Learn from |
| packet tagging > Maintain < end-to-end |
+----------v----------+ Forwarding | OAM packets |
| Forwarding decision < State +---------^---------|
+----------v----------+ | Enrich or |
+ Retag packet | Learn abstracted > regenerate |
| and forward | metrics about links | OAM packets |
+..........v..........+..........^..........+........^.v........+
| Lower layers |
+..........v.....................^...................^.v........+
Frame | sent Frame | L2 ack Active | | OAM
over | wireless in | in and | | out
v | | v
Figure 11: PLR Conceptual Interfaces
図 11: PLR の概念的なインターフェイス
The main action by the PLR is the swapping of the DetNet path within the recovery graph for the future packets. The candidate DetNet paths represent different energy and spectrum profiles and provide protection against different failures.
PLR による主なアクションは、将来のパケットに対する回復グラフ内の DetNet パスの交換です。候補となる DetNet パスは、さまざまなエネルギーおよびスペクトル プロファイルを表し、さまざまな障害に対する保護を提供します。
The LL API enriches the DetNet protection services (PREOF) with the possibility to interact with lower-layer, one-hop reliability functions that are more typical with wireless links than with wired ones, including ARQ, FEC, and other techniques such as overhearing and constructive interferences. Because RAW may be leveraged on wired links (e.g., to save power), it is not expected that all lower layers support all those capabilities.
LL API は、ARQ、FEC、およびオーバーヒアリングや建設的干渉などのその他の技術を含む、有線リンクよりも無線リンクで一般的な下位層の 1 ホップの信頼性機能と対話する可能性を備えて DetNet 保護サービス (PREOF) を強化します。RAW は有線リンクで利用される可能性があるため (電力を節約するためなど)、すべての下位層がこれらすべての機能をサポートすることは期待されていません。
RAW provides hints to the lower-layer services on the desired outcome, and the lower layer acts on those hints to provide the best approximation of that outcome, e.g., a level of reliability for one-hop transmission within a bounded budget of time and/or energy. Thus, the LL API makes possible cross-layer optimization for reliability depending on the actual abstraction provided. That is, some reliability functions are controlled from Layer 3 using an abstract interface, while they are really operated at the lower layers.
RAW は、下位層のサービスに望ましい結果に関するヒントを提供し、下位層はそれらのヒントに基づいて、その結果の最良の近似値、たとえば、限られた時間および/またはエネルギーの範囲内での 1 ホップ送信の信頼性レベルを提供します。したがって、LL API は、提供される実際の抽象化に応じて、信頼性を高めるためのクロスレイヤーの最適化を可能にします。つまり、一部の信頼性機能は抽象インターフェイスを使用してレイヤー 3 から制御されますが、実際には下位レイヤーで操作されます。
The RAW path selection can be implemented in both centralized and distributed approaches. In the centralized approach, the PLR may obtain a set of pre-computed DetNet paths matching a set of expected failures and apply the appropriate DetNet paths for the current state of the wireless links. In the distributed approach, the signaling in the packet may be more abstract than an explicit path, and the PLR decision might be revised along the selected DetNet path based on a better knowledge of the rest of the way.
RAW パスの選択は、集中型アプローチと分散型アプローチの両方で実装できます。集中型アプローチでは、PLR は、予想される障害のセットに一致する事前に計算された DetNet パスのセットを取得し、無線リンクの現在の状態に適切な DetNet パスを適用できます。分散アプローチでは、パケット内のシグナリングが明示的なパスよりも抽象的になる可能性があり、PLR の決定は、残りの経路に関するより良い知識に基づいて、選択された DetNet パスに沿って修正される可能性があります。
The dynamic DetNet path selection in RAW avoids the waste of critical resources such as spectrum and energy while providing for the assured SLA, e.g., by rerouting and/or adding redundancy only when a loss spike is observed.
RAW での動的な DetNet パス選択により、損失スパイクが観察された場合にのみ再ルーティングや冗長性を追加するなどして、保証された SLA を提供しながら、スペクトルやエネルギーなどの重要なリソースの無駄を回避します。
RAW leverages diversity (e.g., spatial and time diversity, coding diversity, and frequency diversity), possibly using heterogeneous wired and wireless networking technologies over different physical paths, to increase reliability and availability in the face of unpredictable conditions. While this is not done specifically to defeat an attacker, the amount of diversity used in RAW defeats possible attacks that would impact a particular technology or a specific path.
RAW は、ダイバーシティ (空間および時間ダイバーシティ、コーディング ダイバーシティ、周波数ダイバーシティなど) を活用し、場合によっては異なる物理パス上で異種の有線および無線ネットワーキング テクノロジを使用して、予測不可能な状況に直面した場合の信頼性と可用性を高めます。これは特に攻撃者を倒すために行われるわけではありませんが、RAW で使用される多様性により、特定のテクノロジーまたは特定のパスに影響を与える可能性のある攻撃が無効になります。
Physical actions by a collocated attacker such as a radio interference may still lower the reliability of an end-to-end RAW transmission by blocking one segment or one possible path. However, if an alternate path with diverse frequency, location, and/or technology is available, then RAW adapts by rerouting the impacted traffic over the preferred alternates, which defeats the attack after a limited period of lower reliability. Then again, the security benefit is a side effect of an action that is taken regardless of whether or not the source of the issue is voluntary (an attack).
無線干渉など、同じ場所にある攻撃者による物理的なアクションによっても、1 つのセグメントまたは 1 つの可能なパスがブロックされるため、エンドツーエンドの RAW 送信の信頼性が低下する可能性があります。ただし、さまざまな周波数、場所、テクノロジーを備えた代替パスが利用可能な場合、RAW は、影響を受けるトラフィックを優先代替パスに再ルーティングすることで適応し、限られた信頼性の低下後に攻撃を無効化します。繰り返しになりますが、セキュリティ上の利点は、問題の原因が自発的なもの (攻撃) であるかどうかに関係なく、実行されるアクションの副作用です。
Radio networks typically encrypt at the Media Access Control (MAC) layer to protect the transmission. If the encryption is per pair of peers, then certain RAW operations like promiscuous overhearing become impractical.
無線ネットワークは通常、メディア アクセス コントロール (MAC) 層で暗号化して送信を保護します。暗号化がピアのペアごとに行われる場合、無差別聴取などの特定の RAW 操作は実用的ではなくなります。
A RAW policy typically selects the cheapest collection of links that matches the requested SLA, e.g., use free Wi-Fi versus paid 3GPP access. By defeating the cheap connectivity (e.g., PHY-layer interference) the attacker can force an End System to use the paid access and increase the cost of the transmission for the user.
RAW ポリシーは通常、要求された SLA に一致する最も安価なリンクのコレクションを選択します (たとえば、無料の Wi-Fi と有料の 3GPP アクセスを使用します)。安価な接続 (PHY 層の干渉など) を無効にすることで、攻撃者はエンド システムに有料アクセスの使用を強制し、ユーザーの送信コストを増加させることができます。
Similar attacks may also be used to deplete resources in lower-power nodes by forcing additional transmissions for FEC and ARQ, and attack metrics such as battery life of the nodes. By affecting the transmissions and the associated routing metrics in one area, an attacker may force the traffic and cause congestion along a remote path, thus reducing the overall throughput of the network.
同様の攻撃は、FEC および ARQ の追加送信を強制することにより、低電力ノードのリソースを枯渇させたり、ノードのバッテリー寿命などのメトリクスを攻撃したりするためにも使用される可能性があります。攻撃者は、1 つのエリアの送信および関連するルーティング メトリックに影響を与えることにより、トラフィックを強制し、リモート パスに沿って輻輳を引き起こし、ネットワーク全体のスループットを低下させる可能性があります。
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This architecture could never have been completed without the support and recommendations from the DetNet chairs Janos Farkas and Lou Berger, and from Dave Black, the DetNet Tech Advisor. Many thanks to all of you.
このアーキテクチャは、DetNet 議長の Janos Farkas 氏と Lou Berger 氏、および DetNet 技術顧問の Dave Black 氏からのサポートと推奨がなければ、決して完成することはできませんでした。皆様、本当にありがとうございました。
The authors wish to thank Ketan Talaulikar, as well as Balazs Varga, Dave Cavalcanti, Don Fedyk, Nicolas Montavont, and Fabrice Theoleyre for their in-depth reviews during the development of this document.
著者らは、この文書の作成中に詳細なレビューをしていただいた Ketan Talaulikar 氏、Balazs Varga 氏、Dave Cavalcanti 氏、Don Fedyk 氏、Nicolas Montavont 氏、および Fabrice Theoleyre 氏に感謝の意を表します。
The authors wish to thank Acee Lindem, Eva Schooler, Rich Salz, Wesley Eddy, Behcet Sarikaya, Brian Haberman, Gorry Fairhurst, Éric Vyncke, Erik Kline, Roman Danyliw, and Dave Thaler for their reviews and comments during the IETF Last Call and IESG review cycle.
著者らは、IETF Last Call および IESG レビュー サイクル中にレビューとコメントを寄せてくださった Acee Lindem、Eva Schooler、Rich Salz、Wesley Eddy、Behcet Sarikaya、Brian Haberman、Gorry Fairhurst、Éric Vyncke、Erik Kline、Roman Danyliw、および Dave Thaler に感謝の意を表します。
Special thanks for Mohamed Boucadair, Giuseppe Fioccola, and Benoit Claise for their help dealing with OAM technologies.
OAM テクノロジの取り扱いにご協力いただいた Mohamed Boucadair、Giuseppe Fioccola、Benoit Claise に心より感謝いたします。
The editor wishes to thank the following individuals for their contributions to the text and the ideas discussed in this document:
編集者は、この文書で説明されているテキストおよびアイデアへの貢献について、以下の方々に感謝の意を表します。
Lou Berger
LabN Consulting, L.L.C
Email: lberger@labn.net
Xavi Vilajosana
Wireless Networks Research Lab, Universitat Oberta de Catalunya
Email: xvilajosana@gmail.com
Geogios Papadopolous
IMT Atlantique
Email: georgios.papadopoulos@imt-atlantique.fr
Remous-Aris Koutsiamanis
IMT Atlantique
Email: remous-aris.koutsiamanis@imt-atlantique.fr
Rex Buddenberg
Retired
Email: buddenbergr@gmail.com
Greg Mirsky
Ericsson
Email: gregimirsky@gmail.com
Pascal Thubert (editor)
Independent
06330 Roquefort-les-Pins
France
Email: pascal.thubert@gmail.com