Contenu
- Evolutivité dans le routage de données
- Protocole de passerelle frontière
- Synchronisation de la table de transfert
- Pas de bugs, pas de stress - Votre guide étape par étape pour créer un logiciel qui change la vie sans vous détruire
À emporter:
L’évolutivité du routage peut être grandement facilitée par le protocole Border Gateway, qui aide à acheminer les paquets plus efficacement.
En informatique, un concept important est évolutivité, ou dans quelle mesure un moyen de gérer une tâche donnée continue de fonctionner à mesure que sa taille augmente. Par exemple, écrire des numéros de téléphone sur des bouts de papier donne de bons résultats lorsque vous devez suivre une douzaine de numéros de téléphone: il suffit de dix secondes pour en trouver un. Mais pour une ville de 100 000 habitants, il faut maintenant cent mille secondes (environ une journée) pour trouver un nombre. À l'aide d'un annuaire téléphonique pour une ville de 100 000 habitants, il faut environ une demi-minute pour trouver un numéro de téléphone qui correspond à un prénom. Le gros avantage n'est pas tant que l'utilisation d'un livre est beaucoup plus rapide que d'utiliser des morceaux de papier isolés, mais plutôt que lorsque vous doublez la taille du problème, vous ne doublez pas la quantité de travail pour la résoudre: faire une recherche au téléphone Un livre deux fois plus gros ne prend que quelques secondes supplémentaires: le nom que je cherche est-il celui de la première moitié de la seconde moitié? Cela ne prend pas deux fois plus de temps et les annuaires téléphoniques sont donc évolutifs, mais pas les restes. L'évolutivité du routage applique la notion d'évolutivité au problème de la livraison de paquets à la bonne destination sur Internet.
Evolutivité dans le routage de données
L'évolutivité du routage comporte deux aspects: le plan de gestion et le plan de données.
Le plan de données est le module central ou distribué d'un routeur qui prend les paquets entrants et les transmet au prochain routeur avant de les acheminer vers leur destination. Cette fonction doit pour chaque paquet transféré trouver le saut suivant dans la table de transfert. Les deux mécanismes principaux pour ce faire sont une mémoire TCAM, une mémoire spécialisée avec une prise en charge matérielle intégrée pour la recherche, et une mémoire régulière recherchée à l'aide d'algorithmes avancés. La vitesse des recherches ne diminue pas lorsque la taille de la table augmente. Cependant, la taille de la mémoire TCAM ou de la mémoire augmente de façon linéaire (ou un peu plus rapidement que pour les recherches à plusieurs niveaux), ce qui augmente les coûts et la consommation d'énergie. De plus, à mesure que le nombre de recherches dans la table de transfert par seconde augmente, des technologies plus coûteuses et gourmandes en énergie doivent être utilisées. Ces augmentations sont inévitables lorsque les vitesses d'interface augmentent, mais dépendent également de la taille moyenne ou pire des paquets et du nombre d'interfaces par périphérique ou par lame / module dans certaines architectures de routeur.
Au cours de l'atelier de routage et d'adressage d'architecture Internet organisé à Amsterdam en 2006, il a été avancé que la vitesse de mémoire requise augmentait de façon considérable par rapport aux performances supérieures des composants standard, en particulier maintenant que les mémoires SRAM séparées ne sont plus largement utilisées. Auparavant, les ordinateurs utilisaient la mémoire SRAM haute vitesse comme mémoire cache, mais de nos jours cette fonction est incluse dans le processeur, ce qui fait que la mémoire SRAM n'est plus une puce de base facilement disponible. Cela signifie que les coûts pour les routeurs les plus avancés augmenteront beaucoup plus rapidement qu'ils ne l'ont été jusqu'à présent. Cependant, après l'atelier de routage et d'adressage de l'IAB, plusieurs fournisseurs de routeurs se sont déclarés et ont déclaré dans des conversations et sur des listes de diffusion que ce problème n'était pas immédiat pour le moment et que la croissance aux niveaux prévus actuellement ne poserait pas de problèmes dans un avenir proche.
Protocole de passerelle frontière
Le plan de gestion comprend un processeur de routage qui exécute le protocole de routage BGP et les tâches connexes qui doivent être effectuées par un routeur pour pouvoir créer une table de transfert. Le protocole BGP est le protocole utilisé par les fournisseurs de services Internet et certains autres réseaux pour indiquer les adresses IP à utiliser. Les paquets destinés à ces adresses IP peuvent ainsi être transférés correctement. L’évolutivité de BGP est affectée par la nécessité de communiquer les mises à jour, de les stocker dans le routeur et de les traiter. Pour le moment, la bande passante pour propager les mises à jour ne pose aucun problème. En pratique, la mémoire requise pour stocker des tables BGP de plus en plus grandes peut poser problème, généralement en raison de limitations d’implémentation dans les routeurs disponibles dans le commerce, et non de problèmes technologiques inhérents. Un processeur de routage est essentiellement un ordinateur polyvalent, qui peut désormais être construit facilement avec 16 Go ou plus de RAM. Actuellement, le serveur de routes public Route Views fonctionne avec 1 Go de RAM et contient environ 40 sources BGP complètes d'environ 560 000 préfixes chacune (chiffres de décembre 2015).
Cependant, cela laisse le traitement. La quantité de traitement requise pour BGP dépend du nombre de mises à jour BGP et du nombre de préfixes par. Comme le nombre de préfixes par mise à jour est plutôt faible, nous allons ignorer cet aspect et examiner le nombre de mises à jour. Vraisemblablement, mis à part toute croissance autonome, le nombre de mises à jour augmente linéairement avec le nombre de préfixes. Le traitement réel des mises à jour BGP étant très limité, le goulot d'étranglement correspond au temps nécessaire pour accéder à la mémoire pour effectuer une mise à jour. Également lors de l'atelier de routage et d'adressage de l'IAB, des informations ont été présentées indiquant que l'augmentation de la vitesse de la mémoire DRAM est assez limitée et ne sera pas en mesure de suivre la croissance de la table de routage.
Synchronisation de la table de transfert
Outre les problèmes distincts liés au transfert de données et au plan de données, il existe un problème de synchronisation de la table de transfert avec la table BGP / de routage après les mises à jour. Selon l'architecture de la table de transfert, sa mise à jour peut prendre un temps relativement long. Le protocole BGP est souvent décrit comme un protocole de routage "vecteur de chemin", très similaire aux protocoles de vecteur de distance. En tant que tel, il implémente une version légèrement modifiée de l'algorithme Bellman-Ford, qui requiert, en théorie au moins, un nombre d'itérations égal au nombre de nœuds (dans le cas de BGP: systèmes autonomes externes ainsi que routeurs internes iBGP). ) dans le graphique moins un pour converger. En pratique, la convergence se produit beaucoup plus rapidement car il n’est pas envisageable d’utiliser le chemin le plus long possible entre deux sites du réseau. Cependant, un nombre important d'itérations sous la forme de mises à jour distinctes devant être traitées peuvent se produire après un seul événement en raison d'effets de multiplication. Par exemple, dans le cas où deux AS s'interconnectent à deux endroits, une mise à jour dans le premier AS sera propagée deux fois vers le deuxième AS à travers chaque liaison d'interconnexion. Cela conduit aux options possibles suivantes:
Pas de bugs, pas de stress - Votre guide étape par étape pour créer un logiciel qui change la vie sans vous détruire
Vous ne pouvez pas améliorer vos compétences en programmation lorsque personne ne se soucie de la qualité des logiciels.
Beaucoup de gens ne reconnaissent pas explicitement cet aspect du protocole BGP, bien que des études telles que l’amortissement de flap de route exacerbe la convergence de routage Internet traitent du comportement qui en résulte.
Compte tenu de ce qui précède, nous pouvons conclure que BGP a des problèmes d’échelle: le protocole et les routeurs qui l’implémentent ne sont pas préparés pour un Internet où peut-être 5 millions et certainement 50 millions de préfixes individuels doivent être gérés par BGP. Cependant, la croissance actuelle est relativement stable d’environ 16% par an pour IPv4; il n’ya donc pas lieu de s’inquiéter immédiatement. Cela est particulièrement vrai pour IPv6, qui n’a actuellement que 25 000 préfixes dans BGP.