オートグノーシスは、コンピュータネットワークが部分的にも全体的にも自己認識を持ち、その上で実行されるアプリケーションに動的に適応する能力を記述するパラダイムである。これは、高レベルのポリシーに従ってネットワークが自己管理できるようにすることを目指す研究分野であるオートノミックネットワーキングの主要な構成要素の一つと見なされている。オートグノーシスは、ネットワーク認識の概念を「オート」という要素を加えることで拡張する。すなわち、ネットワークデバイスはネットワーク特性を認識するだけでなく、継続的な監視、診断、および修復を通じて、その知識に基づいて自律的に行動する。
オートグノーシスの動機は、エンドツーエンド原則に従うインターネットの根本的な設計に由来する。この原則は、ネットワークの中核を単純かつ透過的に保ち、インテリジェンスを端末側に配置する。その結果、中核はデータの性質（音声やビデオを運ぶかどうかなど）を理解せずにパケットを転送する。この設計はインターネットの拡張性と成功に貢献してきたが、同時に重大な制限も生み出している。エンドユーザーはアプリケーションのパフォーマンスが低下する理由をしばしば判断できず、ネットワーク運用者は高レベルの目標を低レベルのルーター設定に変換するのに苦労する。ネットワーク層とアプリケーション層の結合が弱いため、パフォーマンスの問題を特定の要素に帰属させることが難しく、アプリケーションはネットワーク状態のリアルタイムな知識なしで動作しなければならない。その結果、最適化とプロビジョニングは、最も単純な仕様に対してのみ自動化できる。
オートグノーシスサイクル
オートグノーシス、すなわち深い自己知識を達成するには、ネットワークは継続的な活動サイクルに従事する必要がある。このサイクルは、アプリケーション固有のパフォーマンスに対するネットワークの継続的な監視とテストから始まる。収集されたデータは、パフォーマンス低下などの問題を検出するために分析される。次に、ネットワークは劣化の原因を診断して特定し、修復やプロビジョニングを通じて問題を解決するための自動アクションを取ることができる。介入後、ネットワークは問題が解決されたことを検証し、効果がない場合は変更をロールバックする可能性がある。最後に、サイクルが繰り返され、動的な状態への継続的な適応が保証される。
このサイクルにより、ネットワークは自身と運ぶアプリケーションを認識し、利用状況、容量、サービス品質などの要因に適応できる。これらのステップを自動化することで、オートグノーシスは現在ネットワークを悩ませる可視性の欠如を排除し、ユーザーと運用者に変更とその影響への洞察を提供することを目指す。
オートノミックネットワーキングとの関係
オートグノーシスは、オートノミックコンピューティングに触発されたより広いビジョンであるオートノミックネットワーキングの主要な実現要因である。オートノミックコンピューティングは、IBMが導入した概念で、高レベルの目標に従って自己管理するコンピューティングシステムを創り出し、人間の管理者の負担を軽減することを目指す。オートノミックネットワーキングは、同様の原則をネットワークインフラに適用し、自己構成、自己修復、自己最適化するネットワークを創り出すことを目標とする。オートグノーシスは、特に自己認識と自己診断の側面に対処し、自律的な意思決定の基盤を提供する。
オートノミックネットワーキングの完全な利点を実証した実用的な実装はまだないが、必要な特性についてはコンセンサスが存在する。すなわち、継続的な監視、識別、診断、および高レベルポリシーに基づく問題解決である。オートグノーシスは、ネットワークが自身の状態と行動の影響を理解するためのメカニズムを提供するため、これらの要件の中心である。
課題と将来の方向性
オートグノーシスの実装にはいくつかの課題がある。現在のインターネットのアーキテクチャは、中核と端末の分離により、その成功を支える単純性を損なわずに自己認識を組み込むことを困難にしている。さらに、ネットワークデバイスとアプリケーションの多様性は、普遍的な監視および診断メカニズムの作成を複雑にする。しかし、機械学習と人工知能の進歩は、ネットワークデータの分析と修復の自動化に有望な道を提供している。研究が進むにつれて、オートグノーシスは、データを運ぶだけでなく、自身のパフォーマンスを理解して最適化するネットワークにつながり、エンドユーザーと運用者の両方に利益をもたらす可能性がある。
オートグノーシスへの進化は、ネットワーキングにおけるより大きなインテリジェンスと自動化への広範な傾向の一部である。インターネットが複雑さを増し続けるにつれて、自己認識ネットワークの必要性はより緊急になる。オートグノーシスはこれを達成するための枠組みを提供し、ネットワークが単なる受動的な導管ではなく、アプリケーションパフォーマンスとユーザーエクスペリエンスを確保する能動的な参加者となる未来を約束する。