في سيناريو تطبيق NPB النموذجي، تتمثل المشكلة الأكثر إزعاجًا للمسؤولين في فقدان الحزم الناتج عن ازدحام الحزم المنسوخة وشبكات NPB. يمكن أن يتسبب فقدان الحزم في NPB في ظهور الأعراض النموذجية التالية في أدوات تحليل الواجهة الخلفية:
- يتم إصدار تنبيه عند انخفاض مؤشر مراقبة أداء خدمة إدارة أداء التطبيقات (APM)، وانخفاض معدل نجاح المعاملات.
- يتم إنشاء تنبيه استثناء لمؤشر مراقبة أداء شبكة NPM
- يفشل نظام مراقبة الأمن في اكتشاف الهجمات الشبكية بسبب إغفال بعض الأحداث
- أحداث تدقيق سلوك فقدان الخدمة التي تم إنشاؤها بواسطة نظام تدقيق الخدمة
... ...
باعتبارها نظامًا مركزيًا لالتقاط وتوزيع البيانات لمراقبة تجاوز الشبكة، تبرز أهمية نظام NPB بوضوح. في الوقت نفسه، تختلف طريقة معالجته لحركة حزم البيانات اختلافًا كبيرًا عن محول الشبكة التقليدي، كما أن تقنية التحكم في ازدحام حركة البيانات المستخدمة في العديد من شبكات الخدمة الحية لا تنطبق على نظام NPB. لحل مشكلة فقدان الحزم في نظام NPB، دعونا نبدأ بتحليل الأسباب الجذرية لهذه المشكلة.
تحليل الأسباب الجذرية لازدحام فقدان الحزم في NPB/TAP
أولاً، نحلل مسار حركة البيانات الفعلي وعلاقة الربط بين النظام وحركة البيانات الواردة والصادرة من شبكة المستوى الأول أو شبكة NPB. بغض النظر عن نوع بنية شبكة NPB، وباعتبارها نظام تجميع، توجد علاقة متعددة الأطراف بين مدخلات ومخرجات حركة البيانات في النظام ككل.
ثم ننظر إلى نموذج أعمال NPB من منظور رقائق ASIC على جهاز واحد:
الميزة 1إن عدم تناظر معدل نقل البيانات بين واجهات الإدخال والإخراج، وما ينتج عنه من عدد كبير من النبضات الصغيرة، أمر لا مفر منه. في سيناريوهات تجميع البيانات النموذجية من نوع "متعدد إلى واحد" أو "متعدد إلى متعدد"، يكون معدل نقل البيانات الفعلي لواجهة الإخراج عادةً أقل من إجمالي معدل نقل البيانات الفعلي لواجهة الإدخال. على سبيل المثال، عشر قنوات تجميع بسرعة 10 جيجابت في الثانية وقناة إخراج واحدة بسرعة 10 جيجابت في الثانية. في سيناريو نشر متعدد المستويات، يمكن اعتبار جميع أنظمة NPBBS وحدةً واحدة.
الميزة الثانيةموارد ذاكرة التخزين المؤقت في رقائق ASIC محدودة للغاية. ففي رقائق ASIC الشائعة الاستخدام حاليًا، تتراوح سعة ذاكرة التخزين المؤقت للرقاقة ذات سعة تبادل البيانات 640 جيجابت في الثانية بين 3 و10 ميجابايت، بينما تتراوح سعة ذاكرة التخزين المؤقت للرقاقة ذات سعة 3.2 تيرابت في الثانية بين 20 و50 ميجابايت. ويشمل ذلك شركات Broadcom وBarefoot وCTC وMarvell وغيرها من الشركات المصنعة لرقائق ASIC.
الميزة الثالثةلا تنطبق آلية التحكم التقليدية في تدفق PFC الشاملة على خدمات NPB. يكمن جوهر آلية التحكم في تدفق PFC في تحقيق تغذية راجعة لكبح حركة البيانات من طرف إلى طرف، وبالتالي تقليل إرسال الحزم إلى حزمة بروتوكول نقطة الاتصال لتخفيف الازدحام. مع ذلك، فإن مصدر حزم خدمات NPB هو حزم مُنسخة، لذا فإن استراتيجية معالجة الازدحام تقتصر على تجاهل الحزم أو تخزينها مؤقتًا.
فيما يلي شكل الانفجار الصغير النموذجي على منحنى التدفق:
على سبيل المثال، عند استخدام واجهة 10G، يُلاحظ في مخطط تحليل اتجاه حركة البيانات من المستوى الثاني أن معدل نقل البيانات ظل ثابتًا عند حوالي 3 جيجابت في الثانية لفترة طويلة. أما في مخطط تحليل اتجاه حركة البيانات على مستوى أجزاء من الألف من الثانية، فقد تجاوزت ذروة حركة البيانات (النبضة الصغيرة) المعدل الفعلي لواجهة 10G بشكل كبير.
التقنيات الرئيسية للتخفيف من آثار الانفجارات الصغيرة غير الحرارية
تقليل تأثير عدم تطابق معدل الواجهة الفيزيائية غير المتماثلةعند تصميم الشبكة، قلل معدلات نقل البيانات غير المتناظرة بين واجهات الإدخال والإخراج المادية قدر الإمكان. ومن الطرق الشائعة استخدام وصلة تحميل ذات معدل نقل بيانات أعلى، وتجنب معدلات نقل البيانات غير المتناظرة بين واجهات الإدخال والإخراج المادية (على سبيل المثال، نقل بيانات بسرعة 1 جيجابت/ثانية و10 جيجابت/ثانية في الوقت نفسه).
تحسين سياسة إدارة ذاكرة التخزين المؤقت لخدمة NPBلا تنطبق سياسة إدارة ذاكرة التخزين المؤقت العامة المطبقة على خدمة التبديل على خدمة إعادة التوجيه الخاصة بخدمة NPB. يجب تطبيق سياسة إدارة ذاكرة التخزين المؤقت التي تجمع بين الضمان الثابت والمشاركة الديناميكية بناءً على خصائص خدمة NPB، وذلك للحد من تأثير الاندفاعات الصغيرة في خدمة NPB في ظل قيود بيئة الأجهزة الحالية للرقاقة.
تطبيق إدارة هندسة المرور المصنفة- تطبيق إدارة تصنيف خدمات هندسة حركة المرور ذات الأولوية بناءً على تصنيف حركة المرور. ضمان جودة الخدمة لقوائم الانتظار ذات الأولوية المختلفة بناءً على عرض نطاق كل قائمة، وضمان إمكانية إعادة توجيه حزم بيانات الخدمة الحساسة للمستخدم دون فقدان أي حزمة.
يُحسّن حل النظام المعقول من قدرة تخزين الحزم مؤقتًا وقدرة تشكيل حركة البيانات.- يدمج الحل عبر وسائل تقنية متنوعة لتوسيع قدرة التخزين المؤقت للحزم في شريحة ASIC. ومن خلال تشكيل التدفق في مواقع مختلفة، يتحول التدفق المصغر إلى منحنى تدفق موحد دقيق بعد التشكيل.
حل إدارة حركة المرور Mylinking™ Micro Burst
الخطة 1 - استراتيجية إدارة ذاكرة التخزين المؤقت المُحسّنة للشبكة + إدارة أولوية جودة الخدمة المصنفة على مستوى الشبكة
استراتيجية إدارة ذاكرة التخزين المؤقت مُحسّنة للشبكة بأكملها
استنادًا إلى فهمٍ عميق لخصائص خدمة NPB وسيناريوهات الأعمال العملية لعدد كبير من العملاء، تُطبّق منتجات تجميع حركة البيانات Mylinking™ استراتيجية إدارة ذاكرة التخزين المؤقت NPB القائمة على "الضمان الثابت + المشاركة الديناميكية" للشبكة بأكملها، مما يُحسّن إدارة ذاكرة التخزين المؤقت لحركة البيانات في حالة وجود عدد كبير من واجهات الإدخال والإخراج غير المتماثلة. ويتم تحقيق أقصى قدر من تحمل التدفقات الصغيرة عند تثبيت ذاكرة التخزين المؤقت لشريحة ASIC الحالية.
تكنولوجيا معالجة النبضات الصغيرة - إدارة قائمة على أولويات العمل
عند نشر وحدة التقاط حركة البيانات بشكل مستقل، يمكن أيضًا تحديد أولوياتها وفقًا لأهمية أداة تحليل الواجهة الخلفية أو أهمية بيانات الخدمة نفسها. على سبيل المثال، من بين العديد من أدوات التحليل، تتمتع أدوات إدارة أداء التطبيقات/مراقبة العمليات التجارية (APM/BPC) بأولوية أعلى من أدوات تحليل/مراقبة الأمان، لأنها تتضمن مراقبة وتحليل بيانات مؤشرات متنوعة لأنظمة الأعمال المهمة. لذلك، في هذا السيناريو، يمكن تعريف البيانات المطلوبة من قِبل APM/BPC بأنها ذات أولوية عالية، والبيانات المطلوبة من قِبل أدوات مراقبة/تحليل الأمان بأنها ذات أولوية متوسطة، والبيانات المطلوبة من قِبل أدوات التحليل الأخرى بأنها ذات أولوية منخفضة. عند دخول حزم البيانات المُجمّعة إلى منفذ الإدخال، تُحدد الأولويات وفقًا لأهمية الحزم. تُعاد توجيه الحزم ذات الأولوية الأعلى بشكل تفضيلي بعد إعادة توجيه الحزم ذات الأولوية الأعلى، وتُعاد توجيه الحزم ذات الأولويات الأخرى بعد إعادة توجيه الحزم ذات الأولوية الأعلى. إذا استمر وصول حزم ذات أولوية أعلى، تُعاد توجيهها بشكل تفضيلي. إذا تجاوزت بيانات الإدخال قدرة منفذ الإخراج على إعادة التوجيه لفترة طويلة، تُخزَّن البيانات الزائدة في ذاكرة التخزين المؤقت للجهاز. وفي حال امتلاء هذه الذاكرة، يتجاهل الجهاز حزم البيانات الأقل أهمية. تضمن آلية إدارة الأولويات هذه قدرة أدوات التحليل الرئيسية على الحصول بكفاءة على بيانات حركة البيانات الأصلية اللازمة للتحليل في الوقت الفعلي.
تقنية معالجة النبضات الصغيرة - آلية ضمان تصنيف جودة خدمة الشبكة بأكملها
كما هو موضح في الشكل أعلاه، تُستخدم تقنية تصنيف حركة البيانات لتمييز الخدمات المختلفة على جميع الأجهزة في طبقات الوصول والتجميع/الأساسية والإخراج، ويُعاد تحديد أولويات الحزم الملتقطة. يُقدّم مُتحكّم الشبكة المعرفة بالبرمجيات (SDN) سياسة أولوية حركة البيانات بشكل مركزي ويُطبّقها على أجهزة التوجيه. تُربط جميع الأجهزة المشاركة في الشبكة بقوائم انتظار ذات أولوية مختلفة وفقًا لأولويات الحزم. وبهذه الطريقة، يُمكن لحزم البيانات ذات الأولوية المُتقدّمة ذات حركة البيانات الصغيرة تحقيق انعدام فقدان الحزم، مما يُساهم في حل مشكلة فقدان الحزم في مراقبة أداء التطبيقات (APM) وخدمات تجاوز تدقيق الخدمات الخاصة.
الحل الثاني - ذاكرة تخزين مؤقتة لنظام التوسعة على مستوى الجيجابايت + مخطط تشكيل حركة البيانات
نظام مستوى GB ذاكرة تخزين مؤقتة موسعة
عندما تتمتع وحدة جمع البيانات لدينا بقدرات معالجة وظيفية متقدمة، فإنها توفر مساحة معينة في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بها لتكون بمثابة مخزن مؤقت شامل، مما يُحسّن سعة التخزين المؤقت للجهاز بشكل كبير. بالنسبة لجهاز جمع بيانات واحد، يمكن توفير سعة لا تقل عن جيجابايت كمساحة تخزين مؤقت. هذه التقنية تجعل سعة التخزين المؤقت لوحدة جمع البيانات لدينا أعلى بمئات المرات من سعة التخزين المؤقت للأجهزة التقليدية. عند نفس معدل إعادة التوجيه، تزداد مدة النبضات الصغيرة القصوى لوحدة جمع البيانات لدينا. لقد تم رفع مستوى الميلي ثانية الذي تدعمه معدات جمع البيانات التقليدية إلى المستوى الثاني، وزادت مدة النبضات الصغيرة التي يمكن تحملها بآلاف المرات.
إمكانية تشكيل حركة المرور متعددة الطوابير
تقنية معالجة النبضات الصغيرة - حل يعتمد على التخزين المؤقت الكبير + تشكيل حركة البيانات
بفضل سعة التخزين المؤقت الهائلة، يتم تخزين بيانات حركة المرور الناتجة عن التدفقات الصغيرة مؤقتًا، وتُستخدم تقنية تشكيل حركة المرور في الواجهة الصادرة لتحقيق إخراج سلس للحزم إلى أداة التحليل. ومن خلال تطبيق هذه التقنية، يتم حل مشكلة فقدان الحزم الناتجة عن التدفقات الصغيرة بشكل جذري.
تاريخ النشر: 27 فبراير 2024
