Στο τυπικό σενάριο εφαρμογής NPB, το πιο προβληματικό πρόβλημα για τους διαχειριστές είναι η απώλεια πακέτων που προκαλείται από τη συμφόρηση των κατοπτρισμένων πακέτων και των δικτύων NPB. Η απώλεια πακέτων στο NPB μπορεί να προκαλέσει τα ακόλουθα τυπικά συμπτώματα στα εργαλεία ανάλυσης back-end:
- Δημιουργείται συναγερμός όταν μειώνεται ο δείκτης παρακολούθησης απόδοσης υπηρεσίας APM και μειώνεται το ποσοστό επιτυχίας συναλλαγής
- Δημιουργείται ο συναγερμός εξαίρεσης της ένδειξης παρακολούθησης απόδοσης δικτύου NPM
- Το σύστημα παρακολούθησης ασφαλείας δεν ανιχνεύει επιθέσεις δικτύου λόγω παράλειψης συμβάντος
- Συμβάντα ελέγχου συμπεριφοράς απώλειας υπηρεσίας που δημιουργούνται από το σύστημα ελέγχου υπηρεσίας
... ...
Ως κεντρικό σύστημα καταγραφής και διανομής για την παρακολούθηση παράκαμψης, η σημασία του NPB είναι αυτονόητη. Ταυτόχρονα, ο τρόπος με τον οποίο επεξεργάζεται την κίνηση πακέτων δεδομένων είναι αρκετά διαφορετικός από τον παραδοσιακό διακόπτη δικτύου σε πραγματικό χρόνο και η τεχνολογία ελέγχου συμφόρησης κυκλοφορίας πολλών δικτύων υπηρεσιών σε πραγματικό χρόνο δεν ισχύει για το NPB. Πώς να λύσουμε την απώλεια πακέτων NPB; Ας ξεκινήσουμε από την ανάλυση της βασικής αιτίας της απώλειας πακέτων για να τη δούμε!
Ανάλυση βασικής αιτίας συμφόρησης απώλειας πακέτων NPB/TAP
Πρώτα απ 'όλα, αναλύουμε την πραγματική διαδρομή κυκλοφορίας και τη σχέση αντιστοίχισης μεταξύ του συστήματος και των εισερχόμενων και εξερχόμενων δεδομένων του δικτύου επιπέδου 1 ή επιπέδου NPB. Ανεξάρτητα από το είδος της τοπολογίας δικτύου που σχηματίζει το NPB, ως σύστημα συλλογής, υπάρχει μια σχέση εισόδου και εξόδου κυκλοφορίας πολλά προς πολλά μεταξύ της "πρόσβασης" και της "εξόδου" ολόκληρου του συστήματος.
Στη συνέχεια, εξετάζουμε το επιχειρηματικό μοντέλο του NPB από την οπτική γωνία των τσιπ ASIC σε μία μόνο συσκευή:
Χαρακτηριστικό 1Η «κυκλοφορία» και ο «ρυθμός φυσικής διεπαφής» των διεπαφών εισόδου και εξόδου είναι ασύμμετροι, με αποτέλεσμα ένας μεγάλος αριθμός μικρο-εκρήξεων να είναι ένα αναπόφευκτο αποτέλεσμα. Σε τυπικά σενάρια συσσωμάτωσης κυκλοφορίας πολλά-προς-ένα ή πολλά-προς-πολλά, ο φυσικός ρυθμός της διεπαφής εξόδου είναι συνήθως μικρότερος από τον συνολικό φυσικό ρυθμό της διεπαφής εισόδου. Για παράδειγμα, 10 κανάλια συλλογής 10G και 1 κανάλι εξόδου 10G. Σε ένα σενάριο πολυεπίπεδης ανάπτυξης, όλα τα NPBBS μπορούν να θεωρηθούν ως ένα σύνολο.
Χαρακτηριστικό 2Οι πόροι προσωρινής μνήμης (cache) του τσιπ ASIC είναι πολύ περιορισμένοι. Όσον αφορά το τσιπ ASIC που χρησιμοποιείται συνήθως, το τσιπ με χωρητικότητα ανταλλαγής 640Gbps έχει προσωρινή μνήμη 3-10Mbytes. Ένα τσιπ χωρητικότητας 3,2Tbps έχει προσωρινή μνήμη 20-50 mbyt. Συμπεριλαμβανομένων των BroadCom, Barefoot, CTC, Marvell και άλλων κατασκευαστών τσιπ ASIC.
Χαρακτηριστικό 3Ο συμβατικός μηχανισμός ελέγχου ροής PFC από άκρο σε άκρο δεν εφαρμόζεται σε υπηρεσίες NPB. Ο πυρήνας του μηχανισμού ελέγχου ροής PFC είναι η επίτευξη ανατροφοδότησης καταστολής κυκλοφορίας από άκρο σε άκρο και, τελικά, η μείωση της αποστολής πακέτων στη στοίβα πρωτοκόλλων του τελικού σημείου επικοινωνίας για την άμβλυνση της συμφόρησης. Ωστόσο, η πηγή πακέτων των υπηρεσιών NPB είναι κατοπτρισμένα πακέτα, επομένως η στρατηγική επεξεργασίας συμφόρησης μπορεί μόνο να απορριφθεί ή να αποθηκευτεί στην προσωρινή μνήμη.
Η ακόλουθη είναι η εμφάνιση μιας τυπικής μικρο-έκρηξης στην καμπύλη ροής:
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη διεπαφή 10G, στο διάγραμμα ανάλυσης τάσης κυκλοφορίας δεύτερου επιπέδου, ο ρυθμός κυκλοφορίας διατηρείται περίπου στα 3Gbps για μεγάλο χρονικό διάστημα. Στο διάγραμμα ανάλυσης τάσης μικροχιλιοστών του δευτερολέπτου, η αιχμή κυκλοφορίας (MicroBurst) έχει ξεπεράσει κατά πολύ τον φυσικό ρυθμό της διεπαφής 10G.
Βασικές τεχνικές για τον μετριασμό των μικροεκρήξεων NPB
Μειώστε τον αντίκτυπο της ασύμμετρης αναντιστοιχίας ρυθμού φυσικής διεπαφής- Κατά το σχεδιασμό ενός δικτύου, μειώστε όσο το δυνατόν περισσότερο τους ασύμμετρους ρυθμούς φυσικής διεπαφής εισόδου και εξόδου. Μια τυπική μέθοδος είναι η χρήση μιας σύνδεσης διεπαφής ανοδικής ζεύξης υψηλότερου ρυθμού και η αποφυγή ασύμμετρων ρυθμών φυσικής διεπαφής (για παράδειγμα, αντιγραφή κίνησης 1 Gbit/s και 10 Gbit/s ταυτόχρονα).
Βελτιστοποιήστε την πολιτική διαχείρισης προσωρινής μνήμης της υπηρεσίας NPB- Η κοινή πολιτική διαχείρισης προσωρινής μνήμης που ισχύει για την υπηρεσία μεταγωγής δεν ισχύει για την υπηρεσία προώθησης της υπηρεσίας NPB. Η πολιτική διαχείρισης προσωρινής μνήμης με στατική εγγύηση + δυναμική κοινή χρήση θα πρέπει να εφαρμόζεται με βάση τα χαρακτηριστικά της υπηρεσίας NPB. Προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί ο αντίκτυπος των μικροεκρήξεων NPB υπό τους τρέχοντες περιορισμούς περιβάλλοντος υλικού τσιπ.
Εφαρμογή διαβαθμισμένης διαχείρισης μηχανικής κυκλοφορίας- Εφαρμογή διαχείρισης ταξινόμησης υπηρεσιών μηχανικής προτεραιότητας κυκλοφορίας με βάση την ταξινόμηση κυκλοφορίας. Διασφάλιση της ποιότητας των υπηρεσιών διαφορετικών ουρών προτεραιότητας με βάση το εύρος ζώνης των ουρών κατηγορίας και διασφάλιση ότι τα πακέτα κυκλοφορίας υπηρεσιών που είναι ευαίσθητα στον χρήστη μπορούν να προωθηθούν χωρίς απώλεια πακέτων.
Μια λογική λύση συστήματος ενισχύει την ικανότητα προσωρινής αποθήκευσης πακέτων και τη δυνατότητα διαμόρφωσης της κυκλοφορίας.- Ενσωματώνει τη λύση μέσω διαφόρων τεχνικών μέσων για την επέκταση της δυνατότητας προσωρινής αποθήκευσης πακέτων του τσιπ ASIC. Διαμορφώνοντας τη ροή σε διαφορετικές θέσεις, η μικρο-έκρηξη μετατρέπεται σε μικρο-ομοιόμορφη καμπύλη ροής μετά τη διαμόρφωση.
Λύση Διαχείρισης Κυκλοφορίας Micro Burst Mylinking™
Σχήμα 1 - Στρατηγική διαχείρισης προσωρινής μνήμης βελτιστοποιημένης για το δίκτυο + διαχείριση προτεραιότητας ποιότητας διαβαθμισμένων υπηρεσιών σε ολόκληρο το δίκτυο
Στρατηγική διαχείρισης προσωρινής μνήμης βελτιστοποιημένη για ολόκληρο το δίκτυο
Με βάση την εις βάθος κατανόηση των χαρακτηριστικών των υπηρεσιών NPB και των πρακτικών επιχειρηματικών σεναρίων ενός μεγάλου αριθμού πελατών, τα προϊόντα συλλογής κίνησης Mylinking™ εφαρμόζουν ένα σύνολο στρατηγικής διαχείρισης προσωρινής μνήμης NPB "στατικής διασφάλισης + δυναμικής κοινής χρήσης" για ολόκληρο το δίκτυο, η οποία έχει καλή επίδραση στη διαχείριση της προσωρινής μνήμης κίνησης στην περίπτωση μεγάλου αριθμού ασύμμετρων διεπαφών εισόδου και εξόδου. Η ανοχή μικροεκρήξεων επιτυγχάνεται στο μέγιστο βαθμό όταν η τρέχουσα προσωρινή μνήμη τσιπ ASIC έχει διορθωθεί.
Τεχνολογία Επεξεργασίας Μικροεκρήξεων - Διαχείριση με βάση τις επιχειρηματικές προτεραιότητες
Όταν η μονάδα καταγραφής κίνησης αναπτύσσεται ανεξάρτητα, μπορεί επίσης να ιεραρχηθεί κατά προτεραιότητα ανάλογα με τη σημασία του εργαλείου ανάλυσης back-end ή τη σημασία των ίδιων των δεδομένων υπηρεσίας. Για παράδειγμα, μεταξύ πολλών εργαλείων ανάλυσης, το APM/BPC έχει υψηλότερη προτεραιότητα από τα εργαλεία ανάλυσης ασφάλειας/παρακολούθησης ασφάλειας, επειδή περιλαμβάνει την παρακολούθηση και ανάλυση διαφόρων δεδομένων δεικτών σημαντικών επιχειρηματικών συστημάτων. Επομένως, για αυτό το σενάριο, τα δεδομένα που απαιτούνται από το APM/BPC μπορούν να οριστούν ως υψηλής προτεραιότητας, τα δεδομένα που απαιτούνται από τα εργαλεία παρακολούθησης ασφάλειας/ανάλυσης ασφάλειας μπορούν να οριστούν ως μεσαίας προτεραιότητας και τα δεδομένα που απαιτούνται από άλλα εργαλεία ανάλυσης μπορούν να οριστούν ως χαμηλής προτεραιότητας. Όταν τα συλλεγόμενα πακέτα δεδομένων εισέρχονται στη θύρα εισόδου, οι προτεραιότητες ορίζονται ανάλογα με τη σημασία των πακέτων. Τα πακέτα υψηλότερων προτεραιοτήτων προωθούνται κατά προτίμηση μετά την προώθηση των πακέτων υψηλότερων προτεραιοτήτων και τα πακέτα άλλων προτεραιοτήτων προωθούνται μετά την προώθηση των πακέτων υψηλότερων προτεραιοτήτων. Εάν τα πακέτα υψηλότερων προτεραιοτήτων συνεχίσουν να φτάνουν, τα πακέτα υψηλότερων προτεραιοτήτων προωθούνται κατά προτίμηση. Εάν τα δεδομένα εισόδου υπερβαίνουν την ικανότητα προώθησης της θύρας εξόδου για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα πλεονάζοντα δεδομένα αποθηκεύονται στην προσωρινή μνήμη της συσκευής. Εάν η προσωρινή μνήμη είναι πλήρης, η συσκευή απορρίπτει κατά προτίμηση τα πακέτα χαμηλότερης τάξης. Αυτός ο μηχανισμός διαχείρισης με προτεραιότητα διασφαλίζει ότι τα βασικά εργαλεία ανάλυσης μπορούν να λάβουν αποτελεσματικά τα αρχικά δεδομένα κίνησης που απαιτούνται για ανάλυση σε πραγματικό χρόνο.
Τεχνολογία Επεξεργασίας Μικροεκρήξεων - μηχανισμός εγγύησης ταξινόμησης ολόκληρης της ποιότητας των υπηρεσιών δικτύου
Όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, η τεχνολογία ταξινόμησης κυκλοφορίας χρησιμοποιείται για τη διάκριση διαφορετικών υπηρεσιών σε όλες τις συσκευές στο επίπεδο πρόσβασης, στο επίπεδο συσσωμάτωσης/πυρήνα και στο επίπεδο εξόδου, και οι προτεραιότητες των πακέτων που έχουν ληφθεί επανασημαίνονται. Ο ελεγκτής SDN παρέχει την πολιτική προτεραιότητας κυκλοφορίας με κεντρικό τρόπο και την εφαρμόζει στις συσκευές προώθησης. Όλες οι συσκευές που συμμετέχουν στο δίκτυο αντιστοιχίζονται σε διαφορετικές ουρές προτεραιότητας ανάλογα με τις προτεραιότητες που μεταφέρονται από τα πακέτα. Με αυτόν τον τρόπο, τα πακέτα προηγμένης προτεραιότητας μικρής κυκλοφορίας μπορούν να επιτύχουν μηδενική απώλεια πακέτων. Επιλύει αποτελεσματικά το πρόβλημα απώλειας πακέτων της παρακολούθησης APM και των υπηρεσιών κυκλοφορίας παράκαμψης ειδικού ελέγχου υπηρεσιών.
Λύση 2 - Μνήμη cache συστήματος επέκτασης σε επίπεδο GB + Σχήμα διαμόρφωσης κυκλοφορίας
Εκτεταμένη προσωρινή μνήμη συστήματος επιπέδου GB
Όταν η συσκευή της μονάδας συλλογής κίνησης διαθέτει προηγμένες δυνατότητες λειτουργικής επεξεργασίας, μπορεί να ανοίξει ένα ορισμένο ποσό χώρου στη μνήμη (RAM) της συσκευής ως καθολικό Buffer της συσκευής, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά την χωρητικότητα Buffer της συσκευής. Για μία μόνο συσκευή συλλογής, μπορεί να παρασχεθεί χωρητικότητα τουλάχιστον GB ως χώρος προσωρινής μνήμης της συσκευής συλλογής. Αυτή η τεχνολογία καθιστά την χωρητικότητα Buffer της μονάδας συλλογής κίνησης εκατοντάδες φορές υψηλότερη από αυτήν της παραδοσιακής συσκευής συλλογής. Με τον ίδιο ρυθμό προώθησης, η μέγιστη διάρκεια μικρο-ριπής της μονάδας συλλογής κίνησης γίνεται μεγαλύτερη. Το επίπεδο χιλιοστών του δευτερολέπτου που υποστηρίζεται από τον παραδοσιακό εξοπλισμό συλλογής έχει αναβαθμιστεί στο δεύτερο επίπεδο και ο χρόνος μικρο-ριπής που μπορεί να αντέξει έχει αυξηθεί χιλιάδες φορές.
Δυνατότητα διαμόρφωσης κυκλοφορίας σε πολλαπλές ουρές αναμονής
Τεχνολογία Επεξεργασίας Μικροεκρήξεων - μια λύση που βασίζεται σε μεγάλη προσωρινή αποθήκευση buffer + διαμόρφωση κυκλοφορίας
Με εξαιρετικά μεγάλη χωρητικότητα Buffer, τα δεδομένα κίνησης που παράγονται από μικρο-ριπές αποθηκεύονται προσωρινά και η τεχνολογία διαμόρφωσης κίνησης χρησιμοποιείται στην εξερχόμενη διεπαφή για την επίτευξη ομαλής εξόδου πακέτων στο εργαλείο ανάλυσης. Μέσω της εφαρμογής αυτής της τεχνολογίας, το φαινόμενο απώλειας πακέτων που προκαλείται από μικρο-ριπές επιλύεται ουσιαστικά.
Ώρα δημοσίευσης: 27 Φεβρουαρίου 2024
