Sisu
- Skaleeritavus andmete marsruutimisel
- Piirilüüsi protokoll
- Edastamine tabeli sünkroonimine
- Pole vigu ega stressi - teie samm-sammuline juhend elumuutva tarkvara loomiseks ilma oma elu hävitamata
Ära võtma:
Marsruudi skaleeritavust aitab oluliselt aidata piirilüüsi protokoll, mis aitab pakette tõhusamalt suunata.
Arvutiteaduses on oluline mõiste mastaapsusvõi kui hästi toimib teatud ülesande täitmise viis, kui ülesande maht suureneb. Näiteks telefoninumbrite paberil sissekannetele kirjutamine toimib üsna hästi, kui peate jälgima tosinat telefoninumbrit: antud numbri leidmiseks kulub vaid kümme sekundit. Kuid 100 000 inimesega linna jaoks kulub nüüd numbri leidmiseks sada tuhat sekundit (umbes päev). Kasutades telefoniraamatut 100 000 elanikuga linna jaoks, kulub antud nimega telefoninumbri leidmiseks umbes pool minutit. Suur eelis pole mitte niivõrd see, et raamatu kasutamine on palju kiirem kui üksikute paberijääkide kasutamine, vaid pigem see, et probleemi suuruse kahekordistamisel ei kahekordistata selle lahendamiseks tehtavat tööd: otsite läbi telefoni kaks korda suurem raamat võtab vaid paar täiendavat sekundit: kas see nimi, mida otsin teise poole esimeses pooles? See ei võta kaks korda kauem aega ja seega on telefoniraamatud skaleeritavad, kuid sissekandeid mitte. Marsruudi mastaapsus rakendab mastaapsuse mõistet pakettide tarnimisel Interneti kaudu õigesse sihtkohta.
Skaleeritavus andmete marsruutimisel
Marsruudi skaleeritavus koosneb kahest küsimusest: haldustasand ja andmetasand.
Andmetasand on ruuteri keskne või hajutatud moodul, mis võtab sissetulevad paketid vastu ja edastab need sihtkohta järgmisele ruuterile. See funktsioon peab iga edastatud paketi jaoks leidma edasisuunamistabelist järgmise hüppe. Kaks peamist mehhanismi selle tegemiseks on TCAM, spetsiaalne mälu sisseehitatud riistvaratugi abil selle otsimiseks ja tavaline mälu, mida otsitakse täpsemate algoritmide abil. Laua suuruse kasvades otsingute kiirus ei vähene. TCAM või mälu suurus tõuseb aga lineaarselt (või pisut kiiremini kui mitmetasandiliste otsingute puhul), mis suurendab kulusid ja energiatarbimist. Lisaks sellele, kui edasisuunamiste tabeli otsingute arv sekundis suureneb, tuleb kasutada kallimaid ja energiat vajavaid tehnoloogiaid. Selline kasv on vältimatu, kuna liidese kiirus suureneb, kuid see sõltub ka teatud ruuteri arhitektuurides keskmistest või halvimal juhul pakettide suurusest ning liideste arvust seadme või tera / mooduli kohta.
2006. aastal Amsterdamis toimunud Interneti-arhitektuuri marsruutimise ja adresseerimise seminari käigus väideti, et nõutav mälukiirus suurendab tavapäraste komponentide jõudluse kasvu, eriti nüüd, kui eraldi SRAM-id pole enam laialdaselt kasutusel. Kui varem kasutasid arvutid mälupuhverina kiiret SRAM-i, siis tänapäeval on see funktsioon lisatud ka protsessorile endale, seega pole SRAM enam hõlpsasti kättesaadav kaubakiip. See tähendab, et parima hinnaga ruuterite kulud tõusevad palju kiiremini kui seni. Pärast IAB marsruutimis- ja adresseerimisseminari on mitu ruuteri müüjat siiski välja tulnud ja väitnud vestlustes ja meililistides, et see probleem ei ole praegusel hetkel ilmne ning kasv praegu ennustatud tasemel ei tekita lähitulevikus probleeme.
Piirilüüsi protokoll
Haldustasapind koosneb marsruutiprotsessorist, mis täidab BGP marsruutimisprotokolli, ja sellega seotud toimingutest, mida ruuter peab edasisuunustabelite loomiseks täitma. BGP on protokoll, mida Interneti-teenuse pakkujad ja mõned muud võrgud kasutavad üksteisele teatamiseks, milliseid IP-aadresse kasutatakse, seega saab nendele IP-aadressidele mõeldud pakette õigesti edastada. BGP mastaapsust mõjutab vajadus värskenduste edastamiseks, nende ruuterisse salvestamiseks ja töötlemiseks. Praegu pole värskenduste levitamiseks ribalaius üldse probleem. Praktikas võib probleemiks kujuneda mälunõue üha suuremate BGP-tabelite talletamiseks. Selle põhjuseks on tavaliselt kaubanduses saadaolevate ruuterite rakenduspiirangud, mitte loomupärased tehnoloogilised probleemid. Marsruutiprotsessor on põhimõtteliselt üldotstarbeline arvuti, mida saab nüüd hõlpsasti üles ehitada vähemalt 16 gigabaidise RAM-iga. Praegu töötab marsruudivaadete avalik marsruudiserver 1 GB muutmäluga ja sellel on umbes 40 täis BGP voogu, igaühes umbes 560 000 eesliidet (2015. aasta detsembri arvud).
See jätab töötlemise siiski pooleli. BGP jaoks vajaliku töötlemise maht sõltub BGP värskenduste arvust ja prefiksite arvust ühe kohta. Kuna prefikside arv värskenduse kohta on üsna väike, ignoreerime seda aspekti ja vaatame ainult värskenduste arvu. Eeldatavasti kasvab autonoomse kasvu kõrval värskenduste arv lineaarselt eesliidete arvuga. BGP värskenduste tegelik töötlemine on väga piiratud, nii et kitsaskoht on värskenduse tegemiseks mälu juurde pääsemiseks kuluv aeg. Ka IAB marsruutimis- ja adresseerimisseminaril tutvustati teavet, mis näitab, et DRAM-i kiiruse kasv on üsna piiratud ja ei suuda marsruutimistabeli kasvuga sammu pidada.
Edastamine tabeli sünkroonimine
Lisaks eraldi edasisuunamis- ja andmetasandiprobleemidele on probleemiks ka edasisuunamiste tabeli sünkroonimine BGP / marsruutimistabeliga pärast värskendusi. Sõltuvalt edastamistabeli arhitektuurist võib selle värskendamine olla suhteliselt aeganõudev. BGP-d kirjeldatakse sageli kui "teevektori" marsruutimisprotokolli, mis on väga sarnane kaugusvektoriprotokollidega. Sellisena rakendab see Bellmani-Fordi algoritmi veidi muudetud versiooni, mis vähemalt teoreetiliselt nõuab arvu iteratsioonide arvu, mis on võrdne sõlmede arvuga (BGP puhul: nii välised autonoomsed süsteemid kui ka sisemised iBGP ruuterid) ) graafikul miinus üks, et koondada. Praktikas toimub lähenemine palju kiiremini, kuna see ei ole otstarbekas kasutada võrgu kahe asukoha vahel võimalikult pikka teed. Korrutustefektide tõttu võib pärast ühte sündmust aset leida märkimisväärne arv iteratsioone selgete värskenduste kujul, mida tuleb töödelda. Näiteks juhul, kui kaks AS-i ühendavad kahte asukohta, edastatakse ühe värskenduse esimeses AS-is iga ühendava lüli kaudu kaks korda teise AS-i. See toob kaasa järgmised võimalikud valikud:
Pole vigu ega stressi - teie samm-sammuline juhend elumuutva tarkvara loomiseks ilma oma elu hävitamata
Programmeerimisoskust ei saa parandada, kui keegi tarkvara kvaliteedist ei hooli.
Paljud inimesed ei tunnusta seda BGP aspekti selgelt, kuigi sellised uuringud nagu marsruudi klapi summutamine süvendavad Interneti-marsruudi lähenemist, käsitlevad sellest tulenevat käitumist.
Ülaltoodut silmas pidades võime järeldada, et BGP-l on mõned mastaapimisprobleemid: protokoll ja seda rakendavad ruuterid ei ole ette valmistatud Interneti jaoks, kus võib-olla peab BGP haldama viit miljonit ja kindlasti 50 miljonit individuaalset prefiksit. Praegune kasv on aga IPv4 suhtes suhteliselt stabiilne - umbes 16% aastas, nii et otseseks mureks pole põhjust. See kehtib eriti IPv6 kohta, millel on praegu BGP-s ainult 25 000 prefiksit.