في سيناريو تطبيق NPB النموذجي، المشكلة الأكثر إزعاجًا للمسؤولين هي فقدان الحزمة الناتج عن ازدحام الحزم التي لها نسخ متطابقة وشبكات NPB. يمكن أن يتسبب فقدان الحزمة في NPB في ظهور الأعراض النموذجية التالية في أدوات التحليل الخلفية:
- يتم إنشاء إنذار عندما ينخفض مؤشر مراقبة أداء خدمة APM، وينخفض معدل نجاح المعاملة
- يتم إنشاء إنذار استثناء مؤشر مراقبة أداء شبكة NPM
- فشل نظام المراقبة الأمنية في اكتشاف هجمات الشبكة بسبب إغفال الحدث
- أحداث تدقيق سلوك الخدمة المفقودة الناتجة عن نظام تدقيق الخدمة
... ...
باعتباره نظامًا مركزيًا للالتقاط والتوزيع لمراقبة التجاوز، فإن أهمية NPB واضحة بذاتها. وفي الوقت نفسه، تختلف طريقة معالجة حركة مرور حزم البيانات تمامًا عن تبديل الشبكة الحية التقليدية، ولا تنطبق تقنية التحكم في ازدحام حركة المرور للعديد من شبكات الخدمة المباشرة على NPB. كيفية حل مشكلة فقدان حزمة NPB، لنبدأ من تحليل السبب الجذري لفقدان الحزمة لنرى ذلك!
تحليل السبب الجذري لازدحام حزم البيانات NPB/TAP
أولاً، نقوم بتحليل مسار حركة المرور الفعلي وعلاقة التعيين بين النظام والوارد والصادر لشبكة المستوى 1 أو مستوى NPB. بغض النظر عن نوع طوبولوجيا الشبكة التي تشكلها NPB، كنظام تجميع، هناك علاقة إدخال وإخراج حركة المرور من كثير إلى متعدد بين "الوصول" و"الإخراج" للنظام بأكمله.
ثم نلقي نظرة على نموذج أعمال NPB من منظور شرائح ASIC على جهاز واحد:
الميزة 1: إن "حركة المرور" و"معدل الواجهة المادية" لواجهات الإدخال والإخراج غير متماثلة، مما يؤدي إلى عدد كبير من الانفجارات الدقيقة نتيجة حتمية. في سيناريوهات تجميع حركة المرور النموذجية من متعدد إلى واحد أو من متعدد إلى متعدد، يكون المعدل الفعلي لواجهة الإخراج عادةً أصغر من المعدل الفعلي الإجمالي لواجهة الإدخال. على سبيل المثال، 10 قنوات لجمع 10G وقناة واحدة لإخراج 10G؛ في سيناريو النشر متعدد المستويات، يمكن عرض كافة NPBBS ككل.
الميزة 2: موارد ذاكرة التخزين المؤقت لشريحة ASIC محدودة للغاية. فيما يتعلق بشريحة ASIC شائعة الاستخدام حاليًا، فإن الشريحة ذات سعة التبادل البالغة 640 جيجابت في الثانية تحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت تتراوح من 3 إلى 10 ميجابايت؛ تحتوي الشريحة ذات سعة 3.2 تيرابت في الثانية على ذاكرة تخزين مؤقت تتراوح من 20 إلى 50 ميجابايت. بما في ذلك BroadCom وBarefoot وCTC وMarvell وغيرها من الشركات المصنعة لرقائق ASIC.
الميزة 3: لا تنطبق آلية التحكم في تدفق PFC التقليدية من طرف إلى طرف على خدمات NPB. يتمثل جوهر آلية التحكم في تدفق PFC في تحقيق ردود فعل قمع حركة المرور من طرف إلى طرف، وفي النهاية تقليل إرسال الحزم إلى مكدس البروتوكول الخاص بنقطة نهاية الاتصال لتخفيف الازدحام. ومع ذلك، فإن مصدر حزم خدمات NPB عبارة عن حزم معكوسة، لذلك لا يمكن تجاهل استراتيجية معالجة الازدحام أو تخزينها مؤقتًا.
فيما يلي مظهر انفجار صغير نموذجي على منحنى التدفق:
بأخذ واجهة 10G كمثال، في مخطط تحليل اتجاه حركة المرور من المستوى الثاني، يتم الحفاظ على معدل حركة المرور عند حوالي 3 جيجابت في الثانية لفترة طويلة. على مخطط تحليل الاتجاه بالميلي ثانية، تجاوز ارتفاع حركة المرور (MicroBurst) بشكل كبير المعدل الفعلي لواجهة 10G.
التقنيات الرئيسية للتخفيف من انفجار Microburst NPB
تقليل تأثير عدم تطابق معدل الواجهة المادية غير المتماثلة- عند تصميم شبكة، قم بتقليل معدلات الإدخال والإخراج غير المتماثلة للواجهة المادية قدر الإمكان. تتمثل الطريقة النموذجية في استخدام رابط واجهة للوصلة الصاعدة بمعدل أعلى، وتجنب معدلات الواجهة المادية غير المتماثلة (على سبيل المثال، نسخ حركة مرور بسرعة 1 جيجابت/ثانية و10 جيجابت/ثانية في نفس الوقت).
تحسين سياسة إدارة ذاكرة التخزين المؤقت لخدمة NPB- لا تنطبق سياسة إدارة ذاكرة التخزين المؤقت المشتركة المطبقة على خدمة التبديل على خدمة إعادة التوجيه الخاصة بخدمة NPB. يجب تنفيذ سياسة إدارة ذاكرة التخزين المؤقت للضمان الثابت + المشاركة الديناميكية بناءً على ميزات خدمة NPB. من أجل تقليل تأثير انفجار microburst NPB في ظل قيود بيئة أجهزة الرقاقة الحالية.
تنفيذ إدارة هندسة المرور المصنفة- تنفيذ إدارة تصنيف خدمات هندسة المرور ذات الأولوية بناءً على تصنيف حركة المرور. ضمان جودة الخدمة لقوائم الانتظار ذات الأولوية المختلفة بناءً على عروض النطاق الترددي لقائمة انتظار الفئات، والتأكد من إمكانية إعادة توجيه حزم حركة مرور الخدمة الحساسة للمستخدم دون فقدان الحزمة.
يعمل حل النظام المعقول على تحسين قدرة التخزين المؤقت للحزم والقدرة على تشكيل حركة المرور- يدمج الحل من خلال وسائل تقنية مختلفة لتوسيع إمكانية التخزين المؤقت للحزم لشريحة ASIC. من خلال تشكيل التدفق في مواقع مختلفة، يصبح الانفجار الصغير منحنى تدفق منتظمًا بعد التشكيل.
Mylinking™ Micro Burst حل إدارة حركة المرور
المخطط 1 - استراتيجية إدارة ذاكرة التخزين المؤقت المحسنة للشبكة + إدارة أولويات جودة الخدمة المصنفة على مستوى الشبكة
استراتيجية إدارة ذاكرة التخزين المؤقت محسنة للشبكة بأكملها
استنادًا إلى الفهم المتعمق لخصائص خدمة NPB وسيناريوهات العمل العملية لعدد كبير من العملاء، تنفذ منتجات جمع حركة المرور Mylinking™ مجموعة من "الضمان الثابت + المشاركة الديناميكية" إستراتيجية إدارة ذاكرة التخزين المؤقت NPB للشبكة بأكملها، والتي تتمتع بـ تأثير جيد على إدارة ذاكرة التخزين المؤقت لحركة المرور في حالة وجود عدد كبير من واجهات الإدخال والإخراج غير المتماثلة. يتم تحقيق التسامح مع microburst إلى أقصى حد عندما يتم إصلاح ذاكرة التخزين المؤقت لشريحة ASIC الحالية.
تقنية معالجة Microburst - الإدارة بناءً على أولويات العمل
عندما يتم نشر وحدة التقاط حركة المرور بشكل مستقل، يمكن أيضًا تحديد أولوياتها وفقًا لأهمية أداة التحليل الخلفية أو أهمية بيانات الخدمة نفسها. على سبيل المثال، من بين العديد من أدوات التحليل، تتمتع APM/BPC بأولوية أعلى من أدوات التحليل الأمني/مراقبة الأمن لأنها تتضمن مراقبة وتحليل بيانات المؤشرات المختلفة لأنظمة الأعمال المهمة. لذلك، بالنسبة لهذا السيناريو، يمكن تعريف البيانات المطلوبة بواسطة APM/BPC على أنها ذات أولوية عالية، ويمكن تعريف البيانات المطلوبة بواسطة أدوات مراقبة الأمان/تحليل الأمان على أنها ذات أولوية متوسطة، ويمكن تعريف البيانات المطلوبة بواسطة أدوات التحليل الأخرى على أنها منخفضة أولوية. عندما تدخل حزم البيانات المجمعة إلى منفذ الإدخال، يتم تحديد الأولويات وفقًا لأهمية الحزم. تتم إعادة توجيه حزم الأولويات الأعلى بشكل تفضيلي بعد إعادة توجيه حزم الأولويات الأعلى، ويتم إعادة توجيه حزم الأولويات الأخرى بعد إعادة توجيه حزم الأولويات الأعلى. إذا استمر وصول الحزم ذات الأولويات الأعلى، فسيتم إعادة توجيه الحزم ذات الأولويات الأعلى بشكل تفضيلي. إذا تجاوزت بيانات الإدخال قدرة إعادة التوجيه لمنفذ الإخراج لفترة طويلة من الوقت، فسيتم تخزين البيانات الزائدة في ذاكرة التخزين المؤقت للجهاز. إذا كانت ذاكرة التخزين المؤقت ممتلئة، فسيقوم الجهاز بشكل تفضيلي بتجاهل الحزم ذات الترتيب الأدنى. تضمن آلية الإدارة ذات الأولوية هذه أن أدوات التحليل الرئيسية يمكنها الحصول بكفاءة على بيانات حركة المرور الأصلية المطلوبة للتحليل في الوقت الفعلي.
تقنية معالجة Microburst - آلية ضمان التصنيف لجودة خدمة الشبكة بأكملها
كما هو موضح في الشكل أعلاه، يتم استخدام تقنية تصنيف حركة المرور للتمييز بين الخدمات المختلفة على جميع الأجهزة في طبقة الوصول، وطبقة التجميع/الأساسية، وطبقة الإخراج، ويتم إعادة تحديد أولويات الحزم الملتقطة. تقوم وحدة تحكم SDN بتسليم سياسة أولوية حركة المرور بطريقة مركزية وتطبيقها على أجهزة إعادة التوجيه. يتم تعيين جميع الأجهزة المشاركة في الشبكة إلى قوائم انتظار ذات أولوية مختلفة وفقًا للأولويات التي تحملها الحزم. بهذه الطريقة، يمكن أن تحقق الحزم ذات الأولوية المتقدمة ذات حركة المرور الصغيرة خسارة صفرية للحزم. حل مشكلة فقدان الحزمة بشكل فعال لمراقبة APM وتدقيق الخدمة الخاصة لتجاوز خدمات حركة المرور.
الحل 2 - ذاكرة التخزين المؤقت لنظام التوسيع على مستوى جيجابايت + نظام تشكيل حركة المرور
ذاكرة التخزين المؤقت الموسعة للنظام على مستوى جيجابايت
عندما يتمتع جهاز وحدة اكتساب حركة المرور لدينا بقدرات معالجة وظيفية متقدمة، فيمكنه فتح قدر معين من المساحة في ذاكرة (RAM) للجهاز كمخزن مؤقت عالمي للجهاز، مما يحسن بشكل كبير سعة المخزن المؤقت للجهاز. بالنسبة لجهاز اكتساب واحد، يمكن توفير سعة جيجابايت على الأقل كمساحة ذاكرة تخزين مؤقت لجهاز الاستحواذ. هذه التقنية تجعل سعة المخزن المؤقت لجهاز وحدة الحصول على حركة المرور لدينا أعلى بمئات المرات من قدرة جهاز الاستحواذ التقليدي. وبموجب نفس معدل إعادة التوجيه، تصبح المدة القصوى للانفجار الصغير لجهاز وحدة الحصول على حركة المرور لدينا أطول. تمت ترقية مستوى المللي ثانية المدعوم بمعدات الاستحواذ التقليدية إلى المستوى الثاني، وتم زيادة وقت الانفجار الصغير الذي يمكن تحمله بآلاف المرات.
القدرة على تشكيل حركة المرور في قوائم الانتظار المتعددة
تقنية معالجة Microburst - حل يعتمد على التخزين المؤقت الكبير للمخزن المؤقت + تشكيل حركة المرور
بفضل سعة المخزن المؤقت الكبيرة جدًا، يتم تخزين بيانات حركة المرور الناتجة عن الانفجار الصغير مؤقتًا، ويتم استخدام تقنية تشكيل حركة المرور في الواجهة الصادرة لتحقيق إخراج سلس للحزم إلى أداة التحليل. من خلال تطبيق هذه التكنولوجيا، يتم حل ظاهرة فقدان الحزمة الناتجة عن الانفجار الصغير بشكل أساسي.
وقت النشر: 27 فبراير 2024
