Айналма желілік трафикті түсіру қолданбасы сценарийіндегі «микрожарылыс» мәселесінің шешімі

Әдеттегі NPB қолданба сценарийінде әкімшілер үшін ең қиын мәселе - айналы пакеттер мен NPB желілерінің тығыздығынан туындаған пакеттердің жоғалуы. NPB-дегі пакеттердің жоғалуы артқы талдау құралдарында келесі типтік белгілерді тудыруы мүмкін:

- APM қызметінің өнімділігін бақылау индикаторы төмендегенде және транзакцияның сәттілік деңгейі төмендегенде дабыл пайда болады

- NPM желісінің өнімділігін бақылау индикаторының ерекшелік дабылы жасалады

- Қауіпсіздікті бақылау жүйесі оқиғаның жіберіп алынуына байланысты желілік шабуылдарды анықтай алмайды

- Қызмет көрсету аудиті жүйесі тудырған қызмет көрсету мінез-құлқының жоғалуы аудиті оқиғалары

... ...

Айналма бақылауға арналған орталықтандырылған ұстап алу және тарату жүйесі ретінде NPB маңыздылығы айқын. Сонымен қатар, оның деректер пакеттік трафигін өңдеу тәсілі дәстүрлі тікелей желілік коммутатордан мүлдем өзгеше, ал көптеген қызмет көрсету тікелей желілерінің трафик кептелісін бақылау технологиясы NPB-ге қолданылмайды. NPB пакеттік жоғалуын қалай шешуге болады, пакеттік жоғалудың түпкі себебін талдаудан бастайық!

NPB/TAP пакеттерінің жоғалуының негізгі себебін талдау

Ең алдымен, біз нақты трафик жолын және жүйе мен 1-деңгейлі немесе деңгейлі NPB желісінің кіріс және шығыс арасындағы байланысты талдаймыз. NPB қандай желілік топологияны құрса да, жинау жүйесі ретінде бүкіл жүйенің «кіру» және «шығу» арасында көптен көпке трафик кіріс және шығыс қатынасы бар.

Микро жарылыс 1

Содан кейін біз NPB бизнес-моделін бір құрылғыдағы ASIC чиптері тұрғысынан қарастырамыз:

Микро жарылыс 2

1-ші мүмкіндікКіріс және шығыс интерфейстерінің «трафик» және «физикалық интерфейс жылдамдығы» асимметриялық, нәтижесінде көптеген микрожарылыстар пайда болады, бұл сөзсіз нәтиже. Әдеттегі көптен бірге немесе көптен көпке трафик агрегациясы сценарийлерінде шығыс интерфейсінің физикалық жылдамдығы әдетте кіріс интерфейсінің жалпы физикалық жылдамдығынан аз болады. Мысалы, 10G жинаудың 10 арнасы және 10G шығысының 1 арнасы; көп деңгейлі орналастыру сценарийінде барлық NPBBS-ті тұтастай қарастыруға болады.

2-ші мүмкіндікASIC чипінің кэш ресурстары өте шектеулі. Қазіргі уақытта кеңінен қолданылатын ASIC чипіне келетін болсақ, 640 Гбит/с алмасу сыйымдылығы бар чиптің кэші 3-10 Мбайт; 3,2 Тбит/с сыйымдылығы бар чиптің кэші 20-50 Мбайт. Бұған BroadCom, Barefoot, CTC, Marvell және ASIC чиптерінің басқа өндірушілері кіреді.

3-ші мүмкіндікДәстүрлі толық PFC ағынын басқару механизмі NPB қызметтеріне қолданылмайды. PFC ағынын басқару механизмінің негізгі мақсаты толық трафикті басатын кері байланысқа қол жеткізу және сайып келгенде, тығыздықты азайту үшін байланыс нүктесінің хаттамалық стегіне пакеттерді жіберуді азайту болып табылады. Дегенмен, NPB қызметтерінің пакет көзі айналы пакеттер болып табылады, сондықтан тығыздықты өңдеу стратегиясын тек тастауға немесе кэштеуге болады.

Ағын қисығында типтік микрожарылыстың пайда болуы келесідей:

Микро жарылыс 3

10G интерфейсін мысал ретінде алсақ, екінші деңгейлі трафик трендін талдау диаграммасында трафик жылдамдығы шамамен 3 Гбит/с деңгейінде ұзақ уақыт сақталады. Микромиллисекундтық трендті талдау диаграммасында трафиктің күрт өсуі (MicroBurst) 10G интерфейсінің физикалық жылдамдығынан айтарлықтай асып түсті.

NPB микрожарылысын азайтудың негізгі әдістері

Асимметриялық физикалық интерфейс жылдамдығының сәйкессіздігінің әсерін азайтыңыз- Желіні жобалау кезінде асимметриялық кіріс және шығыс физикалық интерфейстерінің жылдамдығын мүмкіндігінше азайтыңыз. Әдеттегі әдіс - жоғары жылдамдықты жоғары байланыс интерфейсінің байланысын пайдалану және асимметриялық физикалық интерфейс жылдамдықтарынан аулақ болу (мысалы, бір уақытта 1 Гбит/с және 10 Гбит/с трафикті көшіру).

NPB қызметінің кэш басқару саясатын оңтайландырыңыз- Коммутация қызметіне қолданылатын жалпы кэшті басқару саясаты NPB қызметінің бағыттау қызметіне қолданылмайды. Статикалық кепілдік + Динамикалық ортақ пайдалану кэшті басқару саясаты NPB қызметінің мүмкіндіктеріне негізделіп жүзеге асырылуы керек. Ағымдағы чип аппараттық ортасының шектеулері жағдайында NPB микрожарылысының әсерін азайту үшін.

Жол қозғалысын басқарудың жіктелген инженерлік басқаруын енгізу- Трафикті жіктеуге негізделген басымдықты трафик инженерлік қызметтерін жіктеуді басқаруды енгізу. Санат кезегінің өткізу қабілеттілігіне негізделген әртүрлі басымдықты кезектердің қызмет көрсету сапасын қамтамасыз ету және пайдаланушыға сезімтал қызмет трафигі пакеттерін пакеттерді жоғалтпай жіберуге болатынына көз жеткізу.

Ақылға қонымды жүйелік шешім пакеттерді кэштеу мүмкіндігін және трафикті қалыптастыру мүмкіндігін арттырады- ASIC чипінің пакеттік кэштеу мүмкіндігін кеңейту үшін шешімді әртүрлі техникалық құралдар арқылы біріктіреді. Әртүрлі орындардағы ағынды қалыптастыру арқылы микрожарылыс қалыптастырғаннан кейін микробіркелкі ағын қисығына айналады.

Mylinking™ микрожарылыс трафигін басқару шешімі

1-схема - Желіге оңтайландырылған кэшті басқару стратегиясы + желі бойынша жіктелген қызмет сапасының басымдығын басқару

Бүкіл желі үшін оңтайландырылған кэшті басқару стратегиясы

NPB қызмет көрсету сипаттамаларын және көптеген тұтынушылардың практикалық бизнес сценарийлерін терең түсінуге негізделген Mylinking™ трафик жинау өнімдері бүкіл желі үшін «статикалық кепілдік + динамикалық бөлісу» NPB кэшін басқару стратегиясын жүзеге асырады, бұл асимметриялық кіріс және шығыс интерфейстерінің көптігі жағдайында трафик кэшін басқаруға жақсы әсер етеді. Микрожарылысқа төзімділік ағымдағы ASIC чипінің кэші бекітілген кезде максималды дәрежеде жүзеге асырылады.

Микробұрылыстарды өңдеу технологиясы - бизнес басымдықтарына негізделген басқару

Микро жарылыс 4

Трафикті түсіру блогы тәуелсіз орналастырылған кезде, оны артқы жағындағы талдау құралының маңыздылығына немесе қызмет деректерінің өзінің маңыздылығына қарай басымдыққа бөлуге болады. Мысалы, көптеген талдау құралдарының ішінде APM/BPC қауіпсіздікті талдау/қауіпсіздікті бақылау құралдарына қарағанда жоғары басымдыққа ие, себебі ол маңызды бизнес жүйелерінің әртүрлі индикаторлық деректерін бақылауды және талдауды қамтиды. Сондықтан, бұл сценарий үшін APM/BPC талап ететін деректерді жоғары басымдық ретінде, қауіпсіздікті бақылау/қауіпсіздікті талдау құралдары талап ететін деректерді орташа басымдық ретінде, ал басқа талдау құралдары талап ететін деректерді төмен басымдық ретінде анықтауға болады. Жиналған деректер пакеттері кіріс портына кіргенде, басымдықтар пакеттердің маңыздылығына сәйкес анықталады. Жоғары басымдықтағы пакеттер жоғары басымдықтағы пакеттер жіберілгеннен кейін артықшылықты түрде жіберіледі, ал басқа басымдықтағы пакеттер жоғары басымдықтағы пакеттер жіберілгеннен кейін жіберіледі. Егер жоғары басымдықтағы пакеттер келе берсе, жоғары басымдықтағы пакеттер артықшылықты түрде жіберіледі. Егер кіріс деректері шығыс портының жіберу мүмкіндігінен ұзақ уақыт бойы асып кетсе, артық деректер құрылғының кэшінде сақталады. Егер кэш толы болса, құрылғы төменгі ретті пакеттерді артықшылықпен тастайды. Бұл басымдықты басқару механизмі негізгі талдау құралдарының талдау үшін қажетті бастапқы трафик деректерін нақты уақыт режимінде тиімді түрде ала алатынын қамтамасыз етеді.

Микробөрт өңдеу технологиясы - бүкіл желілік қызмет сапасының жіктелуіне кепілдік беру механизмі

Микро жарылыс 5

Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, трафикті жіктеу технологиясы барлық құрылғылардағы әртүрлі қызметтерді кіру деңгейінде, агрегация/негізгі деңгейде және шығыс деңгейінде ажырату үшін қолданылады және түсірілген пакеттердің басымдықтары қайта белгіленеді. SDN контроллері трафик басымдық саясатын орталықтандырылған түрде жеткізеді және оны бағыттаушы құрылғыларға қолданады. Желіге қатысатын барлық құрылғылар пакеттер тасымалдайтын басымдықтарға сәйкес әртүрлі басымдық кезектеріне сәйкестендіріледі. Осылайша, шағын трафикті озық басымдықты пакеттер пакеттердің жоғалуын нөлге жеткізе алады. APM мониторингі мен арнайы қызмет аудитін айналып өтетін трафик қызметтерінің пакеттердің жоғалу мәселесін тиімді шешіңіз.

2-шешім - ГБ деңгейіндегі кеңейту жүйесінің кэші + трафикті қалыптастыру схемасы
GB деңгейіндегі жүйенің кеңейтілген кэші
Біздің трафикті жинау құрылғысының құрылғысы кеңейтілген функционалды өңдеу мүмкіндіктеріне ие болған кезде, ол құрылғының жадында (RAM) құрылғының жадында (RAM) белгілі бір кеңістікті құрылғының жадында (Global Buffer) аша алады, бұл құрылғының буферлік сыйымдылығын айтарлықтай жақсартады. Бір жинау құрылғысы үшін жинау құрылғысының кэш кеңістігі ретінде кем дегенде ГБ сыйымдылығын қамтамасыз етуге болады. Бұл технология біздің трафикті жинау құрылғысының буферлік сыйымдылығын дәстүрлі жинау құрылғысына қарағанда жүздеген есе жоғары етеді. Сол бағыттау жылдамдығында біздің трафикті жинау құрылғысының максималды микрожарылыс ұзақтығы ұзарады. Дәстүрлі жинау жабдықтары қолдайтын миллисекунд деңгейі екінші деңгейге жаңартылды, ал төтеп бере алатын микрожарылыс уақыты мыңдаған есеге артты.

Көп кезектегі трафикті қалыптастыру мүмкіндігі

Микробұрышты өңдеу технологиясы - үлкен буферлік кэштеу + трафикті қалыптастыруға негізделген шешім

Микро жарылыс 6

Буфер сыйымдылығы өте үлкен болғандықтан, микро-жарылыс арқылы жасалған трафик деректері кэштеледі, ал талдау құралына пакеттерді бірқалыпты шығару үшін шығыс интерфейсінде трафикті қалыптастыру технологиясы қолданылады. Бұл технологияны қолдану арқылы микро-жарылыстан туындаған пакеттердің жоғалуы құбылысы түбегейлі шешіледі.


Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 27 ақпан