Conţinut
- Scalabilitate în rutarea datelor
- Protocolul Gateway Gateway
- Redirecționarea sincronizării tabelelor
- Fără bug-uri, fără stres - Ghidul dvs. pas cu pas pentru crearea de programe care schimbă viața fără a vă distruge viața
La pachet:
Scalabilitatea rutelor poate fi asistată în mare măsură de Protocolul Gateway de frontieră, care ajută la orientarea mai eficientă a pachetelor.
În informatică, un concept important este scalabilitatesau cât de bine este o modalitate de a gestiona o anumită sarcină, continuă să funcționeze pe măsură ce dimensiunea sarcinii crește. De exemplu, scrierea numerelor de telefon pe resturi de hârtie funcționează destul de bine atunci când trebuie să urmăriți zeci de numere de telefon: este nevoie de doar zece secunde pentru a găsi unul dat. Dar pentru un oraș cu 100.000 de oameni, acum este nevoie de o sută de mii de secunde (aproximativ o zi) pentru a găsi un număr. Folosind o carte de telefon pentru un oraș cu o populație de 100.000 de locuitori, este nevoie de aproximativ o jumătate de minut pentru a găsi un număr de telefon care să fie cu un nume dat. Marele avantaj nu este atât de mult, încât utilizarea unei cărți este mult mai rapidă decât utilizarea de resturi de hârtie individuale, ci mai degrabă că atunci când dublați dimensiunea problemei, nu dublați cantitatea de muncă pentru a o rezolva: căutați prin telefon carte care este de două ori mai mare durează doar câteva secunde suplimentare: numele pe care îl caut în prima jumătate a celei de-a doua jumătăți? Nu durează de două ori mai mult și, astfel, cărțile telefonice sunt scalabile, dar resturile nu sunt. Ridicarea scalabilității este aplicarea noțiunii de scalabilitate la problema livrării pachetelor la destinația potrivită pe Internet.
Scalabilitate în rutarea datelor
Scalabilitatea de rutare constă din două probleme: planul de management și planul de date.
Planul de date este modulul central sau distribuit într-un router care preia pachete primite și le transmite către următorul router în drum spre destinație. Această funcție trebuie să găsească următorul salt în tabelul de expediere pentru fiecare pachet trimis. Cele două mecanisme principale pentru a face acest lucru sunt TCAM, o memorie specializată cu suport hardware integrat pentru căutarea acesteia și memoria regulată care este căutată folosind algoritmi avansați. Viteza căutărilor nu scade odată cu creșterea dimensiunii tabelului. Cu toate acestea, dimensiunea TCAM sau a memoriei crește liniar (sau puțin mai rapid decât cea pentru căutările pe mai multe niveluri), ceea ce crește consumul de energie și costurile. În plus, pe măsură ce numărul de căutări în tabel de redirecționare crește pe secundă, trebuie utilizate tehnologii mai scumpe și care pot suferi energie. Astfel de creșteri sunt inevitabile, deoarece viteza interfeței crește, dar depinde și de dimensiunile pachetelor medii sau cele mai grave, de numărul de interfețe pe dispozitiv sau pe lamă / modul în anumite arhitecturi de router.
În cadrul atelierului de Arhitectură și Adresare Internet Arhitectură desfășurat la Amsterdam în 2006, s-a susținut că viteza de memorie necesară crește depășește creșterea performanței în componentele de pe raft, mai ales acum că SRAM-urile separate nu mai folosesc la scară largă. Anterior, calculatoarele foloseau SRAM de mare viteză ca memorie cache, dar în aceste zile funcția este inclusă chiar în procesor, astfel încât SRAM nu mai este un cip de marfă ușor disponibil. Acest lucru înseamnă că costurile pentru routerele cu cel mai înalt nivel vor crește mult mai repede decât au fost până acum. Cu toate acestea, după atelierul de dirijare și adresare IAB, mai mulți furnizori de routere au ieșit și au declarat în conversații și pe listele de corespondență că această problemă nu este imediată în acest moment și că creșterea la nivelurile prezise în prezent nu va pune probleme în viitorul previzibil.
Protocolul Gateway Gateway
Planul de gestionare constă dintr-un procesor de rute care execută protocolul de rutare BGP și sarcinile conexe care trebuie efectuate de un router pentru a putea crea un tabel de redirecționare. BGP este protocolul pe care ISP-urile și alte rețele îl folosesc pentru a-și spune reciproc ce adrese IP sunt utilizate unde, astfel încât pachetele destinate respectivelor adrese IP pot fi transmise corect. Scalabilitatea BGP este afectată de nevoia de a comunica actualizări, de a le stoca în router și de a le procesa. În acest moment, lățimea de bandă pentru propagarea actualizărilor nu este deloc o problemă. În practică, cerințele de memorie pentru a stoca tabelele BGP din ce în ce mai mari pot pune problema, acest lucru se datorează, de obicei, limitărilor de implementare în routerele disponibile comercial, nu din cauza problemelor tehnologice inerente. Un procesor de traseu este practic un computer cu scop general, care poate fi acum construit cu ușurință cu 16 gigabyte sau mai multă memorie RAM. În prezent, serverul rutelor publice Route Views rulează cu 1 GB RAM și are în jur de 40 de fluxuri BGP complete de aproximativ 560.000 de prefixe fiecare (cifre din decembrie 2015).
Cu toate acestea, acest lucru lasă procesarea. Cantitatea de procesare necesară pentru BGP depinde de numărul de actualizări BGP s și de numărul de prefixuri pe. Deoarece numărul de prefixuri pe actualizare este destul de mic, vom ignora acest aspect și vom analiza doar numărul de actualizări. Probabil, în afară de orice creștere autonomă, numărul de actualizări crește liniar cu numărul prefixelor. Procesarea efectivă a actualizărilor BGP este foarte limitată, astfel încât gâtul de timp este timpul necesar pentru a accesa memoria pentru efectuarea unei actualizări. De asemenea, în timpul atelierului de rutare și adresare IAB, au fost prezentate informații care indică faptul că creșterea vitezei DRAM este destul de limitată și nu va putea ține pasul cu creșterea tabelului de rutare.
Redirecționarea sincronizării tabelelor
În afară de problemele separate de redirecționare și planul de date, există problema sincronizării tabelului de redirecționare cu BGP / tabel de rutare după actualizări. În funcție de arhitectura tabelului de redirecționare, actualizarea poate dura relativ. BGP este adesea descris ca un protocol de rutare „vector path”, foarte asemănător cu protocoalele vectorului la distanță. Ca atare, implementează o versiune ușor modificată a algoritmului Bellman-Ford, care, teoretic, necesită cel puțin o iterație egală cu numărul de noduri (în cazul BGP: sisteme autonome externe, precum și routere interne iBGP) ) în graficul minus unul pentru a converge. În practică, convergența se întâmplă mult mai rapid, deoarece nu este un design viabil care să utilizeze cea mai lungă cale posibilă între două locații din rețea. Cu toate acestea, un număr semnificativ de iterații sub formă de actualizări distincte care trebuie procesate pot apărea după un singur eveniment din cauza efectelor de multiplicare. De exemplu, în cazul în care două AS-uri se interconectează în două locații, o actualizare în primul AS va fi propagată de două ori la a doua AS prin fiecare legătură de interconectare. Aceasta duce la următoarele opțiuni posibile:
Fără bug-uri, fără stres - Ghidul dvs. pas cu pas pentru crearea de programe care schimbă viața fără a vă distruge viața
Nu îți poți îmbunătăți abilitățile de programare atunci când nimeni nu îi pasă de calitatea software-ului.
Acest aspect al BGP nu este recunoscut în mod explicit de către mulți oameni, deși studii precum Damping Flap Damping exacerbează rutarea pe internet Convergența abordează comportamentul rezultat.
Având în vedere cele de mai sus, putem trage concluzia că BGP are câteva probleme de scalare: protocolul și routerele care îl pun în aplicare nu sunt pregătite pentru un Internet în care poate să fie gestionate de către BGP cinci milioane și, cu siguranță, 50 de milioane de prefixe individuale. Cu toate acestea, creșterea actuală este relativ stabilă la aproximativ 16% pe an pentru IPv4, astfel încât nu există niciun motiv de îngrijorare imediată. Acest lucru este valabil mai ales pentru IPv6, care are în prezent doar 25.000 de prefixe în BGP.