Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS 8. Forgalomirányítás Dr. Bilicki Vilmos Szoftverfejlesztés.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS 8. Forgalomirányítás Dr. Bilicki Vilmos Szoftverfejlesztés."— Előadás másolata:

1 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS 8. Forgalomirányítás Dr. Bilicki Vilmos Szoftverfejlesztés Tanszék

2 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Tartalom  Forgalomirányító algoritmusok  Statikus forgalomirányítás  Dinamikus forgalomirányítás ■Távolságvektor alapú ■Link állapot alapú  Internet struktúra ■Forgalomirányítók, Kliensek ■Autonóm rendszerek (AS)  Forgalomirányító algoritmus osztályok ■Tartományon Belüli Forgalomirányítás –RIP, IGRP, EIGRP,IS-IS, OSPF ■Tartományközi forgalomirányítás –BGP  RIPv1  RIPv Számítógép Hálózatok2

3 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Útvonal információk  Statikus ■Manuális: lassú változás ■Nem robosztus: független az aktuális állapottól ■Stabil  Dinamikus ■Forgalomirányító protokollok segítségével tanulja meg az útvonalakat ■A topológia változásokra azonnal reagál ■Nem biztos, hogy konvergál, oszcillál ■Hurkot okozhat Számítógép Hálózatok3

4 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Statikus forgalomirányítás  A rendszergazda manuálisan írja be a forgalomirányító tábla bejegyzéseit  A forgalom teljesen kézbentartható ■Pl.: más-más útvonal használata a két irányban, …  A rendszer átlátható  Minden változás manuális beavatkozást igényel  Működőképes hálózathoz: ■Minden forgalomirányítóba fel kell venni az összes a hálózaton előforduló címtartományt és irányt ■Használhatunk összesítés útvonalakat ■A forgalomirányítóra közvetlenül csatlakozott hálózatokat nem kell felvenni  A statikus útvonalakhoz is adhatunk költséget (CISCO) ■Terhelés elosztás –Forgalom elosztás »Azonos mértékű »Költség szerinti –Kapcsolt egység »Cél szerint (fast switching) »Csomagonként (process switching) ■Tartalék útvonal Számítógép Hálózatok4

5 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Rekurzív tábla keresés  Nem feltétlenül mutat minden bejegyzés a szomszéd forgalomirányítóra  Ez esetben a keresés addig folytatódik míg nem talál egy olyan címet amely a szomszéd forgalomirányítóra mutat (megvan a kimenő interfész)  A többszörös keresés időigényes  Csak indokolt esetekben érdemes ezt használni (pl.: változás előtt) Számítógép Hálózatok5

6 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Mikor érdemes statikus útvonalat használni?  Amikor vég hálózatunk van.  Nincs alternatív útvonal.  Igény szerinti forgalomirányítás (On- Demand Routing)  Szabály szerinti forgalomirányítás (Policy based routing) Számítógép Hálózatok6

7 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Statikus útvonal választás Számítógép Hálózatok7

8 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS 8 Alapértelmezett út  Utolsó megoldás átjáró/Gateway of last resort  Cím aggregálás: ■ /27 ■ /27 ■ /27 ■ /27  Teljes aggregálás: ■ –Alapértelmezett cím ■ /0 –Alapértelmezett hálózat  Csak osztálymentes működésnél használható!!!  Vég hálózat esetén nagyon hasznos (minden erre van, bejegyzés helyett egy)  Gyűjtőpont hálózat (Hub and spoke) ■Elemei: –Gyűjtő forgalomirányító (Hub) –Csonk forgalomirányítók (Stub) »Csonk hálózat (Stub network) ■Egyszerű, gyors ■Veszít a precizitásból Számítógép Hálózatok8

9 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányító protokollok  Cél: ■Az útvonal meghatározása ■Csomagkapcsolt hálózat: a forgalomirányító tábla karbantartása  Forgalomirányító tábla: ■A csomagok továbbításánál ez alapján dől el a kimenő interfész ■Skálázható, adaptív, stabil  Elemek ■Egy eljárás a saját információ átvitelére a többieknek ■Egy eljárás a többiektől beérkező információ kezelésére ■Egy eljárás mely az információhalmaz alapján meghatározza az optimális útvonalakat és rögzíti ezeket a forgalomirányító táblába ■Egy eljárás mely reagál topológia változásokra Számítógép Hálózatok9

10 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Miért nem jó ez a megoldás?  Minden saját információt átküldünk a szomszédnak  Kérdések: ■Mit csináljon A B és C információival? Küldje- e tovább? –Ha nem akkor az információ csere nem teljes. –Ha igen akkor hogyan oldjuk meg azt, hogy minden információ eljut mindenkihez és a csomagok mégsem lesznek végtelen ideig a hálózatba? ■Merre kell a csomagokat küldeni felé? Számítógép Hálózatok10

11 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányítás Gráf absztarkciók:  A csomóponotok forgalomirányítók  Az élek fizikai összeköttetések ■költség: késleltetés, ár, torlódás szint,… Cél : meghatározza a “ jó ” útvonalat ( forgalomirányítók sorozatát ) a forrástól a célig. Forgalomirányító protokoll A E D CB F “jó” útvonal:  Tipikusan a legkisebb költségű útvonal  Más definició is elképzelhető Számítógép Hálózatok11

12 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Összeköttetés metrikák  Ugrás szám ■Egyszerű ■Soros vonal vs. Gigabit?  Sávszélesség ■Torlódásos Gigabit vs. Üres Fast Ethernet?  Terhelés ■Útvonal ingadozás  Késleltetés  Megbízhatóság  Ár Számítógép Hálózatok12

13 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Konvergencia  Ha minden rendben van akkor konzisztens állapotban van a rendszer ■Mindenki ugyanazt gondolja a hálózatról Számítógép Hálózatok13

14 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Dinamikus Forgalomirányító Algoritmusok  Globális, vagy Link állapot algoritmus ■A topológia teljes ismeretével rendelkezik (költségek, linkek,…)  Elosztott vagy távolságvektor alapú algoritmusok ■Csak a kapcsolódó linkek és szomszédok információit használja ■Iteratív algoritmus Számítógép Hálózatok14

15 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Globális, Link állapot alapú  Dijkstra legrövidebb útvonal  Megvalósítás: ■Minden csomópont elküldi mindenkinek minden kapcsolatát és azok paramétereit Számítógép Hálózatok15

16 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Egy link állapot alapú algoritmus Dijkstra algoritmusa  A topológia, link költségek minden csomópontban ismertek ■„link állapot” üzenetszórás segítségével ■Minden csomópontnak azonos információja van  Egy csomóponttól kiszámítja a legrövidebb (olcsóbb) útvonalat minden más csomóponthoz ■Legyártja a forgalomirányító táblát az adott csomópontnak  Iteratív: k iteráció után ismerjük a legrövidebb utat k-hoz Számítógép Hálózatok16

17 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Link állapot alapú algoritmus kérdések  Skálázhatóság  A költség forgalom függő: oszcillációhoz vezethet A D C B 1 1+e e 0 e A D C B 2+e e 1 A D C B 0 2+e 1+e A D C B 2+e e 1 … átszámít kezdetben … átszámít Számítógép Hálózatok17

18 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Elosztott, távolságvektor alapú forgalomirányító  Bellman-Ford algoritmus (Bellman 1957, Ford és Fulkerson 1962)  Minden csomópont csak a vele szomszédos csomópottal kommunikál ■Távolságvektorokat csereberélnek  Kiszámítja a legrövidebb útvonalat  Ezt addig folytatja míg le nem áll az információ csere  A záró lépésben a csomópontoknak nem kell adnia  „Pletyka alapú forgalomirányítás” Számítógép Hálózatok18

19 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Távolságvektor alapú forg. ir. áttekintés Iteratív, aszinkron: a helyi iterációk oka:  link költség változás  üzenet a szomszédtól: megváltozott egy szomszédjához vezető legrövidebb út Elosztott:  a csomópontok csak akkor kommunikálnak, ha a legrövidebb útvonaluk valahova megváltozik ■ekkor értesítik a szomszédokat vár a (link költség megváltozására, vagy egy üzenetre a szomszédtól) átszámítja a távolság táblát Amennyiben a legrövidebb útvonal megváltozott akkor értesíti a szomszédait Minden csomópont : Számítógép Hálózatok19

20 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Távolságvektor alapú forg. ir. iteratív:  addig folytatódik amíg egy csomópont sem cserél információt  Ön-befejező: nincs stop jel aszinkron:  A csomópontoknak nem kell információt cserélnie a záró lépésben elosztott:  Az egyes elemek csak a szomszédaikkal kommunikálnak Távolság Tábla struktúra  Minden csomópont tartalmazza a saját sorát minden lehetséges célhoz, az oszlopokban a szomszédok szerepelnek  példa: az X csomópont, az Y célt a Z szomszédon keresztül éri el: D (Y,Z) X az Y X-től való távolsága to Z-n keresztül c(X,Z) + min {D (Y,w)} Z w = = Számítógép Hálózatok20

21 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Távolság tábla: példa Számítógép Hálózatok21

22 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Távolság tábla: példa A E D CB D () A B C D A1764A1764 B D5542D5542 E A költség A,B,C-n keresztül Cél D (C,D) E c(E,D) + min {D (C,w)} D w = = 2+2 = 4 D (A,D) E c(E,D) + min {D (A,w)} D w = = 2+3 = 5 D (A,B) E c(E,B) + min {D (A,w)} B w = = 8+6 = 14 hurok ! Számítógép Hálózatok22

23 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS A távolság táblából származik a forgalomirányító tábla D () A B C D A1764A1764 B D5542D5542 E költség cél ABCD ABCD A,1 D,5 D,4 Kimenő interfész, ár cél Távolság tábla Forg. ir. tábla Számítógép Hálózatok23

24 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Távolság vektor problémák  Robosztusság: ■egy csomópont helytelen útvonal költséget hirdethet ■egymás tábláját használják –a hiba terjed a hálózaton  Hurkokat tartalmazhat  Konvergencia idő: ■Végtelenig számlálás problémája Számítógép Hálózatok24

25 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Végtelenig számlálás problémája  Az ugrás számot használjuk költségnek ■A B-n keresztül éri el D-t 3 költséggel ■B C-n keresztül éri el D-t 2 költséggel ■C eléri D-t 1 költséggel A/3B/2C/1 D Számítógép Hálózatok25

26 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Végtelenig számlálás problémája  A C és D közötti vonal megszakad ■C átáll B-re, –Megnöveli a költségét B költség + 1 = 3 A/3B/2C/3 D Számítógép Hálózatok26

27 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Végtelenig számlálás problémája  B költsége most 4 ■A még nem vett észre semmit sem  A és C költsége 5  B költsége 6 ■A ciklus a végtelenig tart A/3B/4C/3 A/5B/4C/5 D D Számítógép Hálózatok27

28 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányító hurkok  Az A hálózatban a D felé tartó csomagok ■A B forgalomirányítóba mennek ■Ezután a C forgalomirányító mennek ■Ezután ismét a B-be mennek ABC D Számítógép Hálózatok28

29 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányítás az Interneten méret: 50 millió céllal:  Nem lehet minden célt a forg. ir. táblába kezelni  A forg. ir. tábla csere eldugítaná a vonalakat Adminisztratív autónómia  Internet = hálózatok hálózata  Minden hálózati rendszergazda a saját hálózatáért felelős Eddig Minden forgalomirányító egyenrangú volt A hálózat lapos volt … a valóságban ez nincs így Számítógép Hálózatok29

30 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Internet struktúra  Több ezer szervezet  Rengeteg forgalomirányító  Még több kliens C&W Umas s Microsoft AT &T MCI LINX Europe Company in France Számítógép Hálózatok30

31 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányító protkollok  Autonóm Rendszereket kezelnek ■Az adminisztratív tartomány szerint –Internet Szolgáltatók (ISP) –Vállalati hálózatok –Egyetemi hálózatok  Két forgalomirányító protokoll típus ■Tartományon Belüli Forgalomirányító Protokoll (Inetrior Gateway Protocol - IGP) –Egy tartományon belül ■Tartományközi Forgalomirányító Protokoll (Exterior Gateway Protocol - EGP) –Különböző tartományok között Számítógép Hálózatok31

32 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Tartományon Belüli Forgalomirányító Protokoll  Cél: ■Találjon egy ”jó” útvonalat (forgalomirányítók sorozatát) a hálózaton keresztül a forrástól a célig –Késleltetés, csomagvesztés, sávszélesség, ár vagy más definíció  Statikus forgalomirányítás  Népszerű dinamikus protokollok ■RIP: Routing Information Protocol ■IS-IS: Intermediate-System-to-Intermediate System ■OSPF: Open Shortest Path First ■IGRP: Interior Gateway Routing Protocol (Cisco) ■EIGRP: Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (Cisco) Számítógép Hálózatok32

33 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Tartományon belüli forgalomirányítás  Routing Information Protocol (RIP) ■Távolságvektor alapú  EIGRP ■Hibrid  Open Shortest Path First (OSPF) ■Link állapot alapú  IS-IS ■Link állapot alapú Számítógép Hálózatok33

34 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Tartományközi protkollok  EGP használtak NSFNET-ben  Border Gateway Protocol (BGP) ■BGP-4: de-facto szabványnak tekinthető ■Út vektor algoritmus Számítógép Hálózatok34

35 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányító Protokoll Kérdések  Stabilitás ■Szabály ■Torlódás ■Protokoll Tervezés –Keep Alive üzenetek –Inkrementális frissítések –Frissítés időzítők ■Konvergencia idő  Megbízhatóság, Robosztusság ■Alternatív, vagy tartalék útvonal ■Torlódás ■Emberi hiba Számítógép Hálózatok35

36 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Egyéb kérdések  Biztonság  Skálázhatóság ■Hierarchia  Forgalom Tervezés ■Terhelés elosztás ■Qos  ? Számítógép Hálózatok36

37 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS RIP  Távolság vektor alapú algoritmus  Először BSD-UNIX-ban jelent meg 1982-ben  Távolság mérték: ■az ugrások száma (max. = 15 ugrás)  Távolság vektorok: ■a szomszédok között cserélődnek 30 másodpercenként a válasz üzenetekben (hirdetésnek is nevezik)  Minden hirdetés: ■max. 25 célt hirdet a hálózaton az AS-en belül  Verziók ■RIP v1 (RFC 1058) ■RIP v2 (RFC 2453) Számítógép Hálózatok37

38 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS RIP --- Példa Cél Hálózat Köv. Forg. Ir. Ugrásszám wA2 yB2 zB7 x--1 ….…..... w xy z A C D B D forgalomirányító táblája Számítógép Hálózatok38

39 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS RIP --- Példa Cél Hálózat Köv. Forg. Ir. Ugrásszám wA2 yB2 zB A7 5 x--1 ….…..... D forgalomirányító táblája w xy z A C D B Cél Köv. Ugrás z C 4 A hirdetése D felé Számítógép Hálózatok39

40 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS RIP --- Problémák  Robosztusság ■Egy csomópont rossz költséget hirdethet ■Egymás tábláját használják –A hiba terjed a hálózaton  Lassú konvergencia  Végtelenig számlálás problémája ■A hálózat egy része leválik ■Hurkok keletkeznek Számítógép Hálózatok40

41 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS RIP --- Megoldások  A “végtelen” legyen egy véges szám ■RIP esetében ez 16  Osztott Horizont (Split horizon) ■Ne hirdessünk egy olyan útvonalat az adott szomszéd felé amit onnan tanultunk meg ■Részben megoldja a hurkokat  Osztott Horizont mérgezett utakkal (Split horizon with poisoning updates) ■A hallott útvonalakat visszafelé végtelen távolsággal hirdetjük  Indukált frissítések (triggered update) ■A gyorsabb konvergencia érdekében a változáskor azonnal frissítést küld ■Frissítés elárasztást okozhat  Gyors frissítések ■Amikor egy forgalomirányító indul akkor szól a többieknek akik azonnal elküldik állapotukat Számítógép Hálózatok41

42 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Osztott Horizont  B nem hirdet D felé menü útvonalakat C felé ■Amikor a C-D vonal kiesik –C nem áll át B-re ■Elkerülik a “végtelenig számlálás” problémáját A/3B/2C/1 D Számítógép Hálózatok42

43 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Osztott Horizont --- nem biztos, hogy segít  Nem iktatja ki a hurkokat minden esetben ■A C és D közötti vonal kiesik A B C D 1.A és B nem küldi el a jelenlegi útvonált D felé C-nek 2.De A megtanulja, hogy B eléri D-t, így küld egy új útvonalat C-nek 3.C az A-tól megtanult útvonalat elküldi B- nek 4.B a C-től megtanult útvonalat elküldi A- nak 5.A a B-től megtanult útvonalat elküldi C- nek Hurok keletkezett Számítógép Hálózatok43

44 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS RIP időzítők, számlálók  RFC ■Frissítés – 30s (aszinkron) ■Lejárati idő – 180s ■Szemét gyűjtés – 120s  CISCO ■Frissítés – 30s (aszinkron) ■Érvénytelen – 180s ■Tartás (HoldDown) – 120s ■Törlés – 240s Számítógép Hálózatok44

45 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS RIP részletek  UDP 520-as port  Típusai: ■RIPv1 –üzenetszórás –osztályokat figyelembe vevő(nincs netmask!!!, határ router) ■RIPv2 –többesküldés –osztálymentes –azonosítás  Csendes állomás Számítógép Hálózatok45

46 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS RIP hátrányai  15 méretű világ  25 prefix/üzenet  Nagy hálózatokban gyakori változás esetén komoly sávszélesség igénye lehet  Lassú konvergencia (akár 7.5 perc!!!) Számítógép Hálózatok46

47 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Miért érdemes RIP-et választani?  Egyszerű implementálni ■Sok implementáció ■Jól ismert, egyszerű protokoll  Kicsi hálózatban kicsi erőforrás igény Számítógép Hálózatok47

48 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányító tervezési szempontok  Gerinc forgalomirányító ■Megbízhatóság ■Sebesség/Teljesítmény  Vállalati forgalomirányító ■Alacsony portonkénti ár ■Sok port ■Könnyű konfigurálhatóság  Hozzáférést biztosító forgalomirányító ■Otthoni/kicsi vállalat ■Olcsó ■Modem gyűjtmény Gerinc Vállalati Hozzáférési Számítógép Hálózatok48

49 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányító feladatok  Forgalomirányító tábla karbantartás  Csomag továbbítás ■Csomag ellenőrzés (verziós, hossz, ellenőrző összeg) ■Cél cím keresés ■Csomag TTL kezelés ■Ellenőrző összeg újraszámítás Számítógép Hálózatok49

50 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányító komponensek Route Processing Packet Forwarding Destination address lookup Forgalomirányító tábla Route updates Bejövő csomagok Kimenő csomagok Topology & address exchange with neighboring nodes Adat Számítógép Hálózatok50

51 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Forgalomirányító komponensek  Kapcsoló egység  Interfész kártyák  Forgalomirányító egységek  Továbbító egységek Számítógép Hálózatok51

52 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Kapcsoló egység  Osztott memória ■A memória hozzáférés határozza meg a maximális sebességet  Busz ■A busz kapacitása a szűk keresztmetszet  Tér osztás (crossbar) ■Az időzítő a szűk keresztmetszet Számítógép Hálózatok52

53 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Problémák a busszal ■Az adat kétszer halad át rajta ■A csomag feldolgozás a és a menedzsment is a központban történik ■A teljesítmény a busztól és a központi processzortól függ Számítógép Hálózatok53

54 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Osztott memória  Az interfészek és a központi egység egy közös osztott memórián át kommunikálnak  A memória hozzáférési sebessége korlátozza a megoldás használhatóságát  Interfész szám függő Számítógép Hálózatok54

55 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Elosztott feldolgozás  A csomagok feldolgozása az interfészeken történik ■ASIC ■Proci  A Buszt/Memóriát csak egyszer használják  Elosztott útvonal gyorstár ■A gyakran előforduló címek vannak benne ■A forgalom típusától erősen függ a használhatósága (gerinc/vállalati) ■A gyorstár növelésével javítható ez a probléma Számítógép Hálózatok55

56 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS 56 Útvonal gyorstár Route Processor Memory DMA Route Cache Memory MAC Line Card DMA Route Cache Memory MAC Line Card DMA Route Cache Memory MAC Line Card Bus Cache updates Számítógép Hálózatok56

57 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Kapcsolt háló alapú megoldás  Az interfészek feladata: ■Csomag feldolgozás ■Következő ugrás keresés ■Gyakran csomag darabolás ■Csomag összeillesztés  A kapcsolatot egy teljes kapcsolt háló adja  Központ ■Különleges esetek kezelése ■Forgalomirányító tábla kezelése  Kapcsolás: ■Gyors útvonal ■Lassú útvonal Számítógép Hálózatok57

58 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Kapcsolt háló Számítógép Hálózatok58

59 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Bejövő/Kimenő várakozási sor  Bejövő várakozási sor ■A vonali sebesség > kapcsoló egység sebesség ■Típusa –FIFO (HOB probléma) –VOQ (Virtual Output Queueing) –QOS?  Kimenő várakozási sor ■A vonali sebesség < kapcsoló egység sebesség ■Gyorsabbnak kell lennie mint a kapcsoló egységnek Számítógép Hálózatok59

60 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS 60 Memória techológia ( ) Technológi a Egy IC$/IC ($/MByte) Sebess ég Watts/chip Networking DRAM 64 MB$30-$50 ($0.50-$0.75) 40-80ns0.5-2W SRAM4 MB$20-$30 ($5-$8) 4-8ns1-3W TCAM1 MB$200-$250 ($200-$250) 4-8ns15-30W Számítógép Hálózatok60

61 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Keresési sebesség Év Vonali sebeség csomag/sec (40Byte packet) Mb/s1.94M Gb/s7.81M Gb/s31.25M Gb/s125M A keresési algoritmus: Egyszerűnek kell lennie Egyszerűen implementálható Számítógép Hálózatok61

62 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Ütemezés  First Come Fist Served (FCFS)  Fair Queuing ■ R : ideális továbbítási arány ■ w 1, w 2 … w n a sorok súlyai ■Az ideális szolgáltatás K : Rw k /  (w i ) ■A jól viselkedő források nem vesznek észre csomag vesztést ■Garantálja a minimum arányt Számítógép Hálózatok62

63 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Leghosszabb egyezés Pontos egyezés 1 hosszú Pontos egyezés 2 hosszú Pontos egyezés 32 hosszú Hálózat Cím Port Kiválasztás Számítógép Hálózatok63

64 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS Csomag osztályozás  Több mező is használ ■Forrás/Cél IP cím (32 bit) ■Forrás/Cél port (16 bit) ■TOS bájt (8 bit) ■Type of protocol (8 bit) ■Más mezők Számítógép Hálózatok64

65 UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS A mai csúcs forgalom irányító  Carrier Routing System – 1 ■Hátlap: 640 GBs – 92 TBps ■2 Gbyte útvonal memória ■1 Gbyte csomag memória (Kártyánként) ■40GBps –interfészek (ASIC 40 GBit/s) ■Skálázható megoldás ■0.5 Tonna ■13.6 KW ■ USD Számítógép Hálózatok65


Letölteni ppt "UNIVERSITY OF SZEGED D epartment of Software Engineering UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS 8. Forgalomirányítás Dr. Bilicki Vilmos Szoftverfejlesztés."

Hasonló előadás


Google Hirdetések