విషయము
- డేటా రూటింగ్‌లో స్కేలబిలిటీ
- బోర్డర్ గేట్వే ప్రోటోకాల్
- ఫార్వార్డింగ్ టేబుల్ సమకాలీకరణ
- బగ్స్ లేవు, ఒత్తిడి లేదు - మీ జీవితాన్ని నాశనం చేయకుండా జీవితాన్ని మార్చే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను రూపొందించడానికి స్టెప్ గైడ్ ద్వారా మీ దశ
Takeaway:
బోర్డర్ గేట్వే ప్రోటోకాల్ ద్వారా రౌటింగ్ స్కేలబిలిటీకి బాగా సహాయపడుతుంది, ఇది ప్యాకెట్లను మరింత సమర్థవంతంగా మార్గనిర్దేశం చేయడానికి సహాయపడుతుంది.
కంప్యూటర్ సైన్స్లో, ఒక ముఖ్యమైన భావన వ్యాప్తిని, లేదా పని యొక్క పరిమాణం పెరిగేకొద్దీ ఒక నిర్దిష్ట పనిని నిర్వహించడానికి ఒక మార్గం ఎంతవరకు పని చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, మీరు డజను ఫోన్ నంబర్లను ట్రాక్ చేయాల్సిన అవసరం వచ్చినప్పుడు కాగితపు స్క్రాప్‌లలో ఫోన్ నంబర్లను రాయడం చాలా బాగా పనిచేస్తుంది: ఇచ్చినదాన్ని కనుగొనడానికి పది సెకన్లు మాత్రమే పడుతుంది. 100,000 మంది జనాభా ఉన్న నగరానికి, ఇప్పుడు సంఖ్యను కనుగొనడానికి లక్ష సెకన్లు (ఒక రోజు గురించి) పడుతుంది. 100,000 జనాభా ఉన్న నగరానికి ఫోన్ పుస్తకాన్ని ఉపయోగించడం, ఇచ్చిన పేరుతో వెళ్లే ఫోన్ నంబర్‌ను కనుగొనడానికి అర నిమిషం పడుతుంది. కాగితం యొక్క వ్యక్తిగత స్క్రాప్‌లను ఉపయోగించడం కంటే పుస్తకాన్ని ఉపయోగించడం చాలా వేగంగా ఉంటుంది, కానీ సమస్య యొక్క పరిమాణాన్ని రెట్టింపు చేసేటప్పుడు, దాన్ని పరిష్కరించడానికి మీరు పనిని రెట్టింపు చేయడం లేదు: ఫోన్ ద్వారా శోధించడం రెండు రెట్లు పెద్ద పుస్తకం అదనపు సెకన్లు మాత్రమే పడుతుంది: రెండవ సగం మొదటి భాగంలో నేను వెతుకుతున్న పేరు? దీనికి రెండు రెట్లు ఎక్కువ సమయం పట్టదు, అందువల్ల ఫోన్ పుస్తకాలు స్కేలబుల్ కాని స్క్రాప్‌లు కాదు. రూటింగ్ స్కేలబిలిటీ అనేది ఇంటర్నెట్ ద్వారా సరైన గమ్యస్థానానికి ప్యాకెట్లను పంపిణీ చేసే సమస్యకు స్కేలబిలిటీ అనే భావనను వర్తింపజేస్తుంది.
డేటా రూటింగ్‌లో స్కేలబిలిటీ
రూటింగ్ స్కేలబిలిటీ రెండు సమస్యలను కలిగి ఉంటుంది: నిర్వహణ విమానం మరియు డేటా విమానం.
డేటా విమానం అనేది రౌటర్‌లోని కేంద్ర లేదా పంపిణీ చేయబడిన మాడ్యూల్, ఇది ఇన్‌కమింగ్ ప్యాకెట్లను తీసుకొని, వారి గమ్యస్థానానికి వెళ్ళే మార్గంలో తదుపరి రౌటర్‌కు ఫార్వార్డ్ చేస్తుంది. ఫార్వార్డ్ చేసిన ప్రతి ప్యాకెట్ కోసం ఈ ఫంక్షన్ ఫార్వార్డింగ్ పట్టికలో తదుపరి హాప్‌ను కనుగొనాలి. దీన్ని చేయడానికి రెండు ప్రధాన విధానాలు TCAM, దాని ద్వారా శోధించడానికి అంతర్నిర్మిత హార్డ్‌వేర్ మద్దతుతో ప్రత్యేకమైన మెమరీ మరియు అధునాతన అల్గారిథమ్‌లను ఉపయోగించి శోధించే సాధారణ మెమరీ. పట్టిక పరిమాణం పెరిగేకొద్దీ శోధనల వేగం తగ్గదు. ఏదేమైనా, TCAM లేదా మెమరీ పరిమాణం సరళంగా పెరుగుతుంది (లేదా బహుళ-స్థాయి శోధనల కంటే కొంచెం వేగంగా), ఇది ఖర్చు మరియు విద్యుత్ వినియోగాన్ని పెంచుతుంది. అదనంగా, సెకనుకు ఫార్వార్డింగ్ టేబుల్ శోధనల సంఖ్య పెరిగేకొద్దీ, ఖరీదైన మరియు శక్తి-ఆకలితో ఉన్న సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలను ఉపయోగించాలి. ఇంటర్ఫేస్ వేగం పెరిగేకొద్దీ ఇటువంటి పెరుగుదలలు తప్పవు, కానీ సగటు లేదా చెత్త కేసు ప్యాకెట్ పరిమాణాలు మరియు పరికరానికి ఇంటర్‌ఫేస్‌ల సంఖ్య లేదా కొన్ని రౌటర్ నిర్మాణాలలో బ్లేడ్ / మాడ్యూల్‌కు కూడా ఆధారపడి ఉంటాయి.
2006 లో ఆమ్స్టర్డామ్లో జరిగిన ఇంటర్నెట్ ఆర్కిటెక్చర్ రూటింగ్ మరియు అడ్రసింగ్ వర్క్ షాప్ సందర్భంగా, అవసరమైన మెమరీ వేగం ఆఫ్-ది-షెల్ఫ్ భాగాలలో పనితీరు పెరుగుదలను అధిగమిస్తుందని వాదించారు, ప్రత్యేకించి ఇప్పుడు ప్రత్యేక SRAM లు విస్తృత ఉపయోగంలో లేవు. ఇంతకుముందు, కంప్యూటర్లు హై-స్పీడ్ SRAM ను మెమరీ కాష్గా ఉపయోగించాయి, కాని ఈ రోజుల్లో ఆ పనితీరు CPU లోనే చేర్చబడింది, కాబట్టి SRAM ఇకపై సులభంగా లభించే వస్తువు చిప్ కాదు. అంటే అత్యధిక రౌటర్ల ఖర్చులు ఇప్పటివరకు ఉన్నదానికంటే చాలా వేగంగా పెరుగుతాయి. ఏదేమైనా, IAB రౌటింగ్ మరియు అడ్రసింగ్ వర్క్‌షాప్ తరువాత, అనేక రౌటర్ విక్రేతలు బయటకు వచ్చి సంభాషణలలో మరియు మెయిలింగ్ జాబితాలలో ఈ సమస్య ఈ సమయంలో తక్షణం కాదని మరియు ప్రస్తుతం అంచనా వేసిన స్థాయిలలో పెరుగుదల భవిష్యత్తులో సమస్యలను కలిగించదని పేర్కొంది.
బోర్డర్ గేట్వే ప్రోటోకాల్
నిర్వహణ విమానం ఒక రూట్ ప్రాసెసర్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది BGP రౌటింగ్ ప్రోటోకాల్ మరియు సంబంధిత పనులను అమలు చేస్తుంది, ఇది ఫార్వార్డింగ్ పట్టికను సృష్టించగలగడానికి రౌటర్ చేత చేయబడాలి. BGP అనేది ISP లు మరియు కొన్ని ఇతర నెట్‌వర్క్‌లు ఒకదానికొకటి ఏ IP చిరునామాలను ఎక్కడ ఉపయోగిస్తాయో చెప్పడానికి ఉపయోగించే ప్రోటోకాల్, కాబట్టి ఆ IP చిరునామాలకు ఉద్దేశించిన ప్యాకెట్లను సరిగ్గా ఫార్వార్డ్ చేయవచ్చు. నవీకరణలను కమ్యూనికేట్ చేయడం, వాటిని రౌటర్‌లో నిల్వ చేయడం మరియు వాటిని ప్రాసెస్ చేయడం ద్వారా BGP స్కేలబిలిటీ ప్రభావితమవుతుంది. ఈ సమయంలో, నవీకరణలను ప్రచారం చేయడానికి బ్యాండ్‌విడ్త్ అస్సలు సమస్య కాదు. ఆచరణలో, పెరుగుతున్న పెద్ద BGP పట్టికలను నిల్వ చేయడానికి మెమరీ అవసరాలు సమస్యను కలిగిస్తాయి, ఇది సాధారణంగా వాణిజ్యపరంగా లభించే రౌటర్లలో అమలు పరిమితుల కారణంగా ఉంటుంది, స్వాభావిక సాంకేతిక సమస్యల వల్ల కాదు. రూట్ ప్రాసెసర్ ప్రాథమికంగా సాధారణ-ప్రయోజన కంప్యూటర్, దీనిని ఇప్పుడు 16 గిగాబైట్ల లేదా అంతకంటే ఎక్కువ RAM తో సులభంగా నిర్మించవచ్చు. ప్రస్తుతం, రూట్ వ్యూస్ పబ్లిక్ రూట్ సర్వర్ 1 జిబి ర్యామ్‌తో నడుస్తుంది మరియు సుమారు 40 పూర్తి బిజిపి ఫీడ్‌లను కలిగి ఉంది, వీటిలో సుమారు 560,000 ఉపసర్గలు ఉన్నాయి (డిసెంబర్ 2015 గణాంకాలు).
అయితే, ఇది ప్రాసెసింగ్‌ను వదిలివేస్తుంది. BGP కి అవసరమైన ప్రాసెసింగ్ మొత్తం BGP నవీకరణల సంఖ్య మరియు ప్రతి ఉపసర్గల సంఖ్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రతి నవీకరణకు ఉపసర్గల సంఖ్య చాలా తక్కువగా ఉన్నందున, మేము ఆ అంశాన్ని విస్మరిస్తాము మరియు నవీకరణల సంఖ్యను పరిశీలిస్తాము. బహుశా, ఏదైనా స్వయంప్రతిపత్తి పెరుగుదల కాకుండా, నవీకరణల సంఖ్య ఉపసర్గల సంఖ్యతో సరళంగా పెరుగుతుంది. BGP నవీకరణల యొక్క వాస్తవ ప్రాసెసింగ్ చాలా పరిమితం, కాబట్టి నవీకరణను నిర్వహించడానికి మెమరీని యాక్సెస్ చేయడానికి సమయం పడుతుంది. IAB రౌటింగ్ మరియు అడ్రసింగ్ వర్క్‌షాప్‌లో కూడా, DRAM వేగం పెరుగుదల చాలా పరిమితం అని సూచిస్తుంది మరియు రౌటింగ్ టేబుల్ పెరుగుదలను కొనసాగించలేకపోతుందని సూచిస్తుంది.
ఫార్వార్డింగ్ టేబుల్ సమకాలీకరణ
ప్రత్యేక ఫార్వార్డింగ్ మరియు డేటా ప్లేన్ సమస్యలు కాకుండా, నవీకరణల తర్వాత ఫార్వార్డింగ్ పట్టికను BGP / రౌటింగ్ టేబుల్‌తో సమకాలీకరించే సమస్య ఉంది. ఫార్వార్డింగ్ పట్టిక యొక్క నిర్మాణాన్ని బట్టి, దానిని నవీకరించడం చాలా సమయం తీసుకుంటుంది. BGP తరచుగా "పాత్ వెక్టర్" రౌటింగ్ ప్రోటోకాల్‌గా వర్ణించబడుతుంది, ఇది దూర వెక్టర్ ప్రోటోకాల్‌లకు సమానంగా ఉంటుంది. అందుకని, ఇది బెల్మాన్-ఫోర్డ్ అల్గోరిథం యొక్క కొద్దిగా సవరించిన సంస్కరణను అమలు చేస్తుంది, ఇది సిద్ధాంతంలో కనీసం నోడ్‌ల సంఖ్యకు సమానమైన అనేక పునరావృత్తులు అవసరం (BGP విషయంలో: బాహ్య స్వయంప్రతిపత్త వ్యవస్థలు మరియు అంతర్గత iBGP రౌటర్లు ) కలవడానికి గ్రాఫ్ మైనస్ ఒకటి. ఆచరణలో, కన్వర్జెన్స్ చాలా వేగంగా జరుగుతుంది ఎందుకంటే ఇది నెట్‌వర్క్‌లోని రెండు ప్రదేశాల మధ్య సాధ్యమైనంత పొడవైన మార్గాన్ని ఉపయోగించడం ఆచరణీయమైన డిజైన్ కాదు. ఏది ఏమయినప్పటికీ, గుణకార ప్రభావాల కారణంగా ఒకే సంఘటన తర్వాత ప్రాసెస్ చేయవలసిన విభిన్న నవీకరణల రూపంలో గణనీయమైన సంఖ్యలో పునరావృత్తులు సంభవించవచ్చు. ఉదాహరణకు, రెండు AS లు రెండు ప్రదేశాలలో ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడిన సందర్భంలో, మొదటి AS లోని ఒక నవీకరణ ప్రతి ఇంటర్ కనెక్టింగ్ లింక్ ద్వారా రెండవ AS కి రెండుసార్లు ప్రచారం చేయబడుతుంది. ఇది క్రింది సాధ్యం ఎంపికలకు దారితీస్తుంది:
బగ్స్ లేవు, ఒత్తిడి లేదు - మీ జీవితాన్ని నాశనం చేయకుండా జీవితాన్ని మార్చే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను రూపొందించడానికి స్టెప్ గైడ్ ద్వారా మీ దశ
సాఫ్ట్‌వేర్ నాణ్యత గురించి ఎవరూ పట్టించుకోనప్పుడు మీరు మీ ప్రోగ్రామింగ్ నైపుణ్యాలను మెరుగుపరచలేరు.
రూట్ ఫ్లాప్ డంపింగ్ ఇంటర్నెట్ రూటింగ్ కన్వర్జెన్స్ వంటి అధ్యయనాలు ఫలిత ప్రవర్తనను పరిష్కరిస్తున్నప్పటికీ, BGP యొక్క ఈ అంశం చాలా మంది స్పష్టంగా గుర్తించబడలేదు.
పైన పేర్కొన్న వాటిని దృష్టిలో ఉంచుకుని, BGP కి కొన్ని స్కేలింగ్ సమస్యలు ఉన్నాయని మేము నిర్ధారించగలము: ప్రోటోకాల్ మరియు దానిని అమలు చేసే రౌటర్లు ఇంటర్నెట్ కోసం సిద్ధం కాలేదు, ఇక్కడ ఐదు మిలియన్లు మరియు ఖచ్చితంగా 50 మిలియన్ల వ్యక్తిగత ఉపసర్గలను BGP నిర్వహించాలి. ఏదేమైనా, ప్రస్తుత వృద్ధి IPv4 కోసం సంవత్సరానికి 16% వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది, కాబట్టి తక్షణ ఆందోళనకు ఎటువంటి కారణం లేదు. IPv6 కోసం ఇది ప్రత్యేకంగా వర్తిస్తుంది, ఇది ప్రస్తుతం BGP లో 25,000 ఉపసర్గలను మాత్రమే కలిగి ఉంది.