Content
- Escalabilitat en l'encaminament de dades
- Protocol de passarel·la de frontera
- Reenviament de la sincronització de la taula
- Sense errors, sense estrès: la vostra guia pas a pas per crear programes que canvien la vida sense destruir la vida
Emportar:
L’escalabilitat d’encaminament pot ajudar molt el protocol de passarel·la de frontera, que ajuda a l’orientació dels paquets de manera més eficient.
En informàtica, un concepte important és escalabilitato bé la forma de gestionar una determinada tasca continua funcionant a mesura que augmenta la mida de la tasca. Per exemple, escriure números de telèfon en fulls de paper funciona bastant bé quan heu de fer un seguiment d’una dotzena de números de telèfon: només en triguen deu segons per trobar-ne un. Però, per a una ciutat amb 100.000 habitants, necessita ara un centenar de mil segons (aproximadament un dia) per trobar un número. L'ús d'una llibreta telefònica per a una ciutat de 100.000 habitants triga mig minut a trobar un número de telèfon que vagi acompanyat d'un nom determinat. El gran avantatge no és tant que l’ús d’un llibre sigui molt més ràpid que l’ús de restes de paper individuals, sinó que quan doblem la mida del problema, no dupliqueu la quantitat de treball per solucionar-lo: cerqueu a través d’un telèfon. El llibre que té dues vegades més gran només té un parell de segons addicionals: el nom que busco a la primera meitat de la segona meitat? No triga el doble de temps i, per tant, els llibres telefònics són escalables, però els restes no ho són. L’escalabilitat d’encaminament és aplicar la noció d’escalabilitat al problema d’entregar paquets a la destinació adequada a través d’Internet.
Escalabilitat en l'encaminament de dades
L’escalabilitat d’encaminament consta de dos problemes: el pla de gestió i el pla de dades.
El pla de dades és el mòdul central o distribuït en un encaminador que porta paquets entrants i els reenvia al següent encaminador en el camí cap a la destinació. Aquesta funció ha de trobar per a cada paquet reenviat el següent salt de la taula de reenviament. Els dos mecanismes principals per fer-ho són un TCAM, una memòria especialitzada amb suport de maquinari integrat per cercar-la i una memòria regular que es fa servir mitjançant algorismes avançats. La velocitat de les cerques no baixa a mesura que augmenta la mida de la taula. Tanmateix, la mida de la memòria TCAM o de la memòria augmenta linealment (o una mica més ràpid que la de les recerques a diversos nivells), fet que augmenta el cost i l’ús d’energia. A més, a mesura que augmenta el nombre de cerques de reenviament de taules per segon, s’han d’utilitzar tecnologies més cares i amb gran energia. Aquests increments són inevitables ja que augmenten les velocitats de la interfície, però també depenen de la mida de paquets mitjana o pitjor dels casos i del nombre d’interfícies per dispositiu o per pala / mòdul en algunes arquitectures d’encaminadors.
Durant el taller d’encaminament i adreçament d’arquitectura d’Internet celebrat a Amsterdam el 2006, es va argumentar que la velocitat de memòria requerida augmenta al superar els rendiments dels components fora de la prestatgeria, sobretot ara que els SRAM separats ja no tenen un gran ús. Anteriorment, els ordinadors utilitzaven SRAM d’alta velocitat com a memòria cau de memòria, però avui dia aquesta funció s’inclou a la mateixa CPU, de manera que SRAM ja no és un xip de productes fàcilment disponible. Això vol dir que els costos dels encaminadors més alts augmentaran molt més ràpidament del que fins ara. Tot i això, després del taller d’encaminament i adreçament de l’IAB, diversos venedors d’encaminadors han sortit i han declarat a les converses i a les llistes de correu que aquest problema no és immediat en aquest moment i que el creixement als nivells previstos actualment no suposarà problemes en el futur previsible.
Protocol de passarel·la de frontera
El pla de gestió consisteix en un processador de ruta que executa el protocol d’encaminament de BGP i les tasques relacionades que han de realitzar un encaminador per poder crear una taula de reenviament. BGP és el protocol que utilitzen els ISP i algunes altres xarxes per comunicar-se les adreces IP on s'utilitzen, de manera que els paquets destinats a aquestes adreces IP es poden reenviar correctament. L’escalabilitat BGP es veu afectada per la necessitat de comunicar actualitzacions, emmagatzemar-les al router i processar-les. En aquest moment, l'amplada de banda per propagar actualitzacions no és cap problema. A la pràctica, els requisits de memòria per emmagatzemar taules BGP cada cop més grans poden suposar un problema, normalment es deu a limitacions d’implantació en els encaminadors disponibles comercialment, no a causa de problemes tecnològics inherents. Un processador de ruta és bàsicament un ordinador de propòsit general, que ara es pot construir fàcilment amb 16 gigabytes o més memòria RAM. Actualment, el servidor de rutes públiques de Route Views funciona amb 1 GB de RAM i té al voltant de 40 fonts completes de BGP d'aproximadament 560.000 prefixos cadascuna (xifres de desembre de 2015).
Tot i això, això deixa el processament. La quantitat de processament requerida per a BGP depèn del nombre d’actualitzacions de BGP i del nombre de prefixos per. Com que el nombre de prefixos per actualització és bastant reduït, ignorarem aquest aspecte i només fixarem el nombre d’actualitzacions. Probablement, a banda de qualsevol creixement autònom, el nombre d’actualitzacions augmenta linealment amb el nombre de prefixos. El processament real de les actualitzacions de BGP és molt limitat, de manera que el coll d’ampolla és el temps que triga a accedir a la memòria per realitzar una actualització. També durant el taller d’encaminament i adreçament de l’IAB, es va presentar informació que indica que l’augment de la velocitat de DRAM és bastant limitat i que no podrà seguir el creixement de la taula d’encaminament.
Reenviament de la sincronització de la taula
A banda dels problemes de reenviament i planes de dades separats, hi ha el problema de sincronitzar la taula de reenviament amb la taula BGP / enrutament després de les actualitzacions. Segons l’arquitectura de la taula de reenviament, la seva actualització pot requerir un temps relativament llarg. BGP sovint es descriu com un protocol d'encaminament de "vector path", molt similar als protocols vectorials de distància. Com a tal, implementa una versió lleugerament modificada de l’algorisme de Bellman-Ford, que, en teoria, almenys, requereix un nombre d’iteracions igual al nombre de nodes (en el cas de BGP: sistemes autònoms externs i routers interns iBGP ) al gràfic menys un per convergir. A la pràctica, la convergència es produeix molt més ràpid perquè no és un disseny viable que utilitzi el camí més llarg possible entre dues ubicacions de la xarxa. Tanmateix, es poden produir nombroses iteracions en forma d’actualitzacions diferents que s’han de processar després d’un únic esdeveniment a causa d’efectes de multiplicació. Per exemple, en el cas en què dues ASes s’interconnectin en dues ubicacions, una actualització del primer AS es propagarà dues vegades al segon AS mitjançant cada enllaç d’interconnexió. Això porta a les següents opcions possibles:
Sense errors, sense estrès: la vostra guia pas a pas per crear programes que canvien la vida sense destruir la vida
No podeu millorar les vostres habilitats de programació quan ningú es preocupa per la qualitat del programari.
Aquest aspecte del BGP no és reconegut explícitament per a moltes persones, tot i que estudis com la ruta de flap de malbaratament exacerba la convergència d’encaminament d’internet aborden el comportament resultant.
Tenint en compte les qüestions anteriors, podem concloure que BGP té alguns problemes d’ampliació: el protocol i els encaminadors que l’implementen no estan preparats per a un Internet on pot ser que BGP pugui gestionar cinc milions i, certament, 50 milions de prefixos individuals. Tot i això, el creixement actual és relativament estable al voltant del 16% anual per a IPv4, per la qual cosa no hi ha cap causa de preocupació immediata. Això és especialment cert per a IPv6, que actualment només té 25.000 prefixos en BGP.