Lambda networking has been emerged to provide network service for data-intensive e-science by making use of high bandwidth offered by optical communication technology. Recent technological and cost breakthroughs in optical communication technology have made it possible to transmit a score of wavelengths on a single strand of optical fiber. A lambda, in networking terminology, is a fully dedicated wavelength of light supporting greater than 10 Gbps bandwidth. It is possible to guarantee ultimate quality of service (QoS) by assigning dedicated lambdas to each of e-science communities on a single fiber infrastructure. This lambda is desirable units of networking especially for e-science applications requiring high bandwidth and certain quality of service.
It, however, is hardly expected to provide a end-to-end lightpath interconnecting only optical lambdas to every e-science community. Therefore, the concept of lambda networking should not be confined to optical lambda (layer 1). Instead, it is required to be extended to include layer 2 and/or layer 3 in order to offer transparent end-to-end network service. Regarding this, a lightpath is defined as any channel or link where the end points and topology can be controlled. In addition, a lightpath might require allocating bandwidth according to service requirement.
In this paper, we study applicable technologies on layer 1, layer 2, and layer 3 to lambda networking. Since technologies for lambda networking on layer 1 and layer 2 are relatively well known, we particularly focus on the way how to extend lambda networking to include layer 3. A major challenge of establishing a lightpath on layer 3 is to uniquely identify a flow at the ingress and egress points to a routed network as well as how it is routed internally through a network. Regarding this challenge, we study the way how to identify flow and establish a specific path on layer 3 using two technologies, MPLS and virtual router. In addition, we study Class of Service and Traffic Control to resolve contention given that multiple lightpaths share the same physical link on layer 3.
람다 네트워킹은 광통신 기술이 제공해주는 풍부한 대역폭을 이용하여 많은 양의 자료처리를 필요로 하는 첨단과학연구를 위한 네트워크 서비스를 제공해 주고자 한다. 최근 광통신 기술의 기술적 발전은 하나의 광섬유에 다수의 파장을 전송할 수 있도록 하는 것을 가능하게 하였다. 람다란 물리학에서 빛의 파장을 뜻하는 것과 같이 네트워킹에서도 10Gbps 이상의 대역폭을 제공해주는 네트워킹의 단위로써 빛의 파장을 뜻한다. 하나의 광섬유에 전송되는 여러 람다들은 비록 같은 광섬유를 공유하고 있지만 서로 완전히 독립적으로 영향을 주지 않는다. 따라서, 이들 람다를 각각의 연구자들에게 할당해줌으로써 궁극으로 서비스의 품질 (Quality of Service)를 보장해줄 수 있다. 생물, 환경, 대기, 지질, 그리고 물리 등의 분야의 연구들이 더 복잡하고 어려워짐에 따라, 이들 분야를 연구하는 과학자들은 고성능 컴퓨터, 큰 용량의 저장장치, 그리고 큰 대역폭의 네트워크를 필요로 한다. 하나의 광섬유에 여러 파장을 전송할 수 있도록 해주는 광통신 기술을 이용하면 연구자들이 각각 사용할 수 있는 고유의 파장을 할당해 주는 것이 가능하다. 이러한 네트워크 서비스는 연구자들이 연구에 필요한 자료뿐만 아니라 연구장비들을 서로 공유할 수 있도록 해주고, 언제 어디서나 이들 자료와 장비들을 접근할 수 있도록 해준다. 람다 네트워킹은 광통신 기술을 이용하여 연구자들에게 협동연구가 가능하도록 하는 환경을 제공해 주는 것을 목적으로 하고 있다. 하지만, 아직 모든 대학이나 연구기관들이 광통신 기술을 이용한 네트워크에 연결되어있지 않다. 이러한 경우에도 연구자들이 필요한 연구를 수행할 수 있도록 하기 위해서는 람다 네트워킹은 광통신 네트워크에만 국한되어서는 안 된다. 즉, 연구자들이 사용하는 네트워크에 관계없이 람다 네트워킹 서비스가 제공될 수 있어야 한다. 이 논문에서는 각 레이어 별로 어떻게 남다 네트워킹 서비스를 제공해 줄 수 있는지에 대하여 기술하고 있다.
