A hálózaton belüli számítások egy új kutatási terület, amely az elmúlt években alakult ki. A hálózaton belüli számítások (in-network computing) olyan hagyományosan végállomásokon futó programok végrehajtására vonatkozik, amelyek ebben a modellben a hálózati eszközökben futnak. Eszerint a számítások a hálózaton belül történnek, a már telepített eszközökön, amelyeket a hálózati forgalom továbbítására is használunk. A hagyományos hálózati számításokkal szemben, ahol a számítást egy hálózaton belül elhelyezett számítógép végzi, a számításokat programozható switchek és routerek végzik. A számítások/szolgáltatások hálózati eszközökre szervezése két fő előnnyel kecsegtet: az elérhető nagy sávszélesség és a nagyon alacsony válaszidő. Napjainkban a hálózati chipek másodpercenként tízmilliárd csomag feldolgozására képesek, ami operációk milliárdjait jelenti másodpercenként egy-egy kiszervezett alkalmazás esetén. Ezeket a switcheket csővezetékszerű feldolgozásra tervezték, melyek megállás nélkül dolgozzák fel a beérkező csomagokat. Általánosságban elmondható, hogy nem túlterhelt esetben a kapott késleltetés a mikrómásodperc töredéke. A hálózaton belüli számítások során a tranzakciók a hálózati út mentén kerülnek végrehajtásra, nem pedig a hálózatban található számítógépeken/szervereken. Ezzel kiküszöbölhető a végállomás által bevezetett extra késleltetést. A meglévő alkalmazások bizonyítják, hogy sok esetben 10 000-szer nagyobb teljesítmény érhető el a hálózaton végzett számítások segítségével a szervereken elvégzetthez hasonlítva.

With the advent of programmable data planes [1,2], a new era has begun in computer networking, transforming networks from packet forwarding infrastructures to programmable end-to-end platforms. The main idea of Software-Defined Networking 1.0 (SDN 1.0) was the separation of data and control planes in switching devices and opening the control plane supervised by a logically centralized software controller. In addition to the control plane programmability of SDN 1.0, data plane programmability allows network operators to get full control over their infrastructure. They cannot only describe how the control plane applications need to fill tables in the packet forwarding devices, but they can define how these devices should handle or process packets. In contrast to SDN 1.0, modifying the low-level packet processing does not require redesigning the underlying switching microchip (ASIC); it can easily be described in software. As Nick McKeown said in his keynote at NetDev 0x14: „We will no longer think in terms of protocols. Instead, we will think in terms of software. All functions and “protocols” will have migrated up and out of hardware into software. Throughout the Internet.”. In future programmable networks, the control plane can continuously monitor the network states and react to them in many ways. This extended visibility will lay down the foundations of self-driving and intent-based networks. Deeply programmable networks [3] will reshape computer networks in the future and pave the road towards unforeseen innovations in the field. However, they will also result in many challenges relating to security, reliability, and trust in the networking software. Our research focuses on these challenges, aiming to answer different research questions from the following fields: * New network algorithms for intent-based traffic engineering solely in the data plane * Programming network as a big switch, disaggregation of data and control plane programs * Utilization-aware routing * In-network acceleration of various applications * Anomalous and malicious traffic behavior detection and mitigation in the data plane * Detection and diagnosis of performance problems by measurements in the data plane * Fast recovery after failure detection [1] Pat Bosshart, Dan Daly, Glen Gibb, Martin Izzard, Nick McKeown, Jennifer Rexford, Cole Schlesinger, Dan Talayco, Amin Vahdat, George Varghese, David Walker, P4: Programming Protocol-Independent Packet Processors, ACM Sigcomm Computer Communications Review (CCR). Volume 44, Issue #3 (July 2014) [2] P4 Consortium: http://p4.org

A szolgáltatás minőség (QoS) területén végzett kiterjedt kutatás és szabványosítás ellenére a legtöbb kifejlesztett megoldást nem alkalmazzák a gyakorlatban. A hálózatok túltervezésének hívei azzal érvelnek, hogy sokkal egyszerűbb és hatékonyabb kapacitást növelni, ha szükség van rá, mint olyan összetett QoS-mechanizmusokat kiépíteni és fenntartani, amelyek csak kismértékű javulást biztosítanak a torlódások során. A hálózatok torlódása, valamint a végfelhasználókra gyakorolt hatások elkerülésének módjai idővel visszatérően jelentkeznek, különösen manapság, amikor a hálózat kritikus társadalmi eszközzé vált. A közelmúltban a COVID-19 miatt kialakult szerencsétlen világjárvány nyilvánvalóvá tette ezt a kritikus tényt, felfedve, hogy megfelelő mechanizmusokat kell meghatározni a robusztusságának javítására és a végfelhasználók számára megfelelő minőségű élmény biztosítására.

A Per Packet Value nevű, alapvető állapot nélküli erőforrás-megosztási keretrendszeren dolgozunk. További részletek a http://ppv.elte.hu oldalon érhetők el.