По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Linux поддерживает множество файловых систем, таких как ext4, ZFS, XFS, Btrfs, Reiser4 и другие.
Различные типы файловых систем решают разные проблемы, и их использование зависит от приложения.
Что такое файловая система Linux
Почти каждый бит данных и программ, необходимых для загрузки системы Linux и поддержания ее работы, сохраняется в файловой системе. Например, сама операционная система, компиляторы, прикладные программы, разделяемые библиотеки, файлы конфигурации, файлы журналов, точки монтирования мультимедиа и т.д.
Файловые системы работают в фоновом режиме. Как и остальная часть ядра операционной системы, они практически невидимы при повседневном использовании.
Файловая система Linux обычно представляет собой встроенный уровень операционной системы Linux, используемый для управления данными хранилища. Он контролирует, как данные хранятся и извлекаются. Он управляет именем файла, размером файла, датой создания и другой информацией о файле.
Файловая система ext4
В 1992 году была запущена файловая Extended File System или ext специально для операционной системы Linux. Она уходит своими корнями в операционную систему Minix. В 1993 году было выпущено обновление под названием Extended File System 2 или ext2, которое в течение многих лет было файловой системой по умолчанию во многих дистрибутивах Linux. К 2001 году ext2 была обновлена до ext3, которая ввела журналирование для защиты от повреждений в случае сбоев или сбоев питания.
Ext4 была представлена в 2008 году и является файловой системой Linux по умолчанию с 2010 года. Она была разработана как прогрессивная версия файловой системы ext3 и преодолевает ряд ограничений в ext3. Она имеет значительные преимущества перед своим предшественником, такие как улучшенный дизайн, лучшая производительность, надежность и новые функции.
В настоящее время ext4 является файловой системой по умолчанию в большинстве дистрибутивов Linux. Она может поддерживать файлы и файловые системы размером до 16 терабайт. Она также поддерживает неограниченное количество подкаталогов (файловая система ext3 поддерживает только до 32 000). Кроме того, ext4 обратно совместима с ext3 и ext2, что позволяет монтировать эти старые версии с драйвером ext4.
Есть причина, по которой ext4 является выбором по умолчанию для большинства дистрибутивов Linux. Она опробована, протестирована, стабильна, отлично работает и широко поддерживается. Если вам нужна стабильность, ext4 - лучшая файловая система Linux для вас.
Однако несмотря на все свои функции, ext4 не поддерживает прозрачное сжатие, прозрачное шифрование или дедупликацию данных.
Файловая система XFS
XFS - это высокомасштабируемая файловая система, разработанная Silicon Graphics и впервые развернутая в операционной системе IRIX на базе Unix в 1994 году. Это файловая система с журналированием которая отслеживает изменения в журнале перед фиксацией изменений в основной файловой системе. Преимущество заключается в гарантированной целостности файловой системы и ускоренном восстановлении в случае сбоев питания или сбоев системы.
Первоначально XFS была создана для поддержки чрезвычайно больших файловых систем с размерами до 16 эксабайт и размером файлов до 8 эксабайт. Она имеет долгую историю работы на больших серверах и массивах хранения.
Одной из примечательных особенностей XFS является гарантированная скорость ввода-вывода. Это позволяет приложениям зарезервировать пропускную способность. Файловая система рассчитывает доступную производительность и корректирует свою работу в соответствии с существующими резервированиями.
XFS имеет репутацию системы, работающей в средах, требующих высокой производительности и масштабируемости, и поэтому регулярно оценивается как одна из самых производительных файловых систем в больших системах с корпоративными рабочими нагрузками.
Сегодня XFS поддерживается большинством дистрибутивов Linux и теперь стала файловой системой по умолчанию в Red Hat Enterprise Linux, Oracle Linux, CentOS и многих других дистрибутивах.
Лучшие варианты использования файловой системы XFS
У вас большой сервер? У вас большие требования к хранилищу или у вас есть локальный медленный диск SATA?
Если и ваш сервер, и ваше устройство хранения большие и нет необходимости уменьшать размер файловой системы, XFS, вероятно, будет лучшим выбором. XFS - отличная файловая система, которая хорошо масштабируется для больших серверов. Но даже с меньшими массивами хранения XFS работает очень хорошо, когда средние размеры файлов велики, например, размером в сотни мегабайт.
Файловая система btrfs
Btrfs - это файловая система Linux общего назначения нового поколения, которая предлагает уникальные функции, такие как расширенное интегрированное управление устройствами, масштабируемость и надежность. Он распространяется под лицензией GPL и открыт для внесения вклада кем угодно. Для файловой системы используются разные имена, в том числе «Butter FS», «B-tree FS» и «Better FS».
Разработка Btrfs началась в Oracle в 2007 году. Она была объединена с основным ядром Linux в начале 2009 года и дебютировала в версии Linux 2.6.29.
Btrfs не является преемником файловой системы ext4 по умолчанию, используемой в большинстве дистрибутивов Linux, но предлагает лучшую масштабируемость и надежность. Btrfs - это файловая система с копированием при записи (Copy-on-Write - CoW), предназначенная для устранения различных недостатков в текущих файловых системах Linux. Основное внимание уделяется отказоустойчивости, самовосстановлению и простоте администрирования.
Btrfs может поддерживать до 16 эксбибайт раздела и файл того же размера. Если вас смущают цифры, все, что вам нужно знать, это то, что Btrfs может поддерживать до шестнадцати раз больше данных Ext4.
Как работает Copy-on-Write и зачем вам это нужно
В традиционной файловой системе при изменении файла данные считываются, изменяются, а затем записываются обратно в то же место. В файловой системе с копией при записи он считывает данные, изменяет их и записывает в новое место. Это предотвращает потерю данных во время транзакции чтения-изменения-записи, поскольку данные всегда находятся на диске.
Поскольку вы не «перенаправляете» до тех пор, пока новый блок не будет полностью записан, если пропадет питание или выйдет из строя в середине записи, вы получите либо старый блок, либо новый блок, но не наполовину записанный поврежденный блокировать. Таким образом, вам не нужно проверять файловые системы при запуске, и вы снижаете риск повреждения данных.
Вы можете сделать снимок файловой системы в любой момент, создав запись снимка в метаданных с текущим набором указателей. Это защищает старые блоки от последующего сбора мусора и позволяет файловой системе представить том в том виде, в котором он был во время моментального снимка. Другими словами, у вас есть возможность мгновенного отката. Вы даже можете клонировать этот том, чтобы сделать его доступным для записи на основе снимка.
Особенности Btrfs
Copy-on-Write и создание снепшотов - Сделайте инкрементное резервное копирование безболезненным даже из файловой системы в процессе работы или виртуальной машины (VM).
Контрольные суммы на уровне файла - метаданные для каждого файла включают контрольную сумму, которая используется для обнаружения и исправления ошибок.
Сжатие - файлы можно сжимать и распаковывать "на лету", что увеличивает скорость чтения.
Автоматическая дефрагментация - файловые системы настраиваются фоновым потоком, пока они используются.
Подтомы - файловые системы могут совместно использовать единый пул пространства вместо того, чтобы помещаться в свои собственные разделы.
RAID - Btrfs выполняет свои собственные реализации RAID, поэтому LVM или mdadm не требуются для наличия RAID. В настоящее время поддерживаются RAID 0, 1 и 10. RAID 5 и 6 считаются нестабильными.
Разделы необязательны - хотя Btrfs может работать с разделами, он может напрямую использовать необработанные устройства (/dev/<device>).
Дедупликация данных - поддержка дедупликации данных ограничена; однако дедупликация со временем станет стандартной функцией Btrfs. Это позволяет Btrfs экономить место, сравнивая файлы через двоичные файлы diff.
Хотя это правда, что Btrfs все еще считается экспериментальным и в настоящее время находится в активной разработке, время, когда Btrfs станет файловой системой по умолчанию для систем Linux, приближается. Некоторые дистрибутивы Linux уже начали переходить на него в своих текущих выпусках.
Файловая система ZFS
ZFS (Zettabyte File System) остается одной из наиболее технически продвинутых и полнофункциональных файловых систем с момента ее появления в октябре 2005 года. Это локальная файловая система (например, ext4) и менеджер логических томов (например, LVM), созданные Sun Microsystems. ZFS публиковалась под лицензией с открытым исходным кодом, пока Oracle не купила Sun Microsystems и не закрыла лицензию.
Вы можете думать о ZFS как о диспетчере томов и как о RAID-массиве одновременно, что позволяет добавлять дополнительные диски к вашему тому ZFS, что позволяет одновременно добавить дополнительное пространство в вашу файловую систему. В дополнение к этому ZFS обладает некоторыми другими функциями, которых нет в традиционных RAID.
ZFS сильно зависит от памяти, поэтому для запуска вам потребуется не менее 8 ГБ. На практике используйте столько, сколько можете получить в соответствии с вашим аппаратным обеспечением или бюджетом.
ZFS обычно используется сборщиками данных, пользователями NAS и другими гиками, которые предпочитают полагаться на собственную избыточную систему хранения, а не на облако. Это отличная файловая система для управления несколькими дисками с данными, которая может соперничать с некоторыми из лучших конфигураций RAID.
ZFS похожа на другие подходы к управлению хранилищем, но в некотором смысле радикально отличается. ZFS обычно не использует Linux Logical Volume Manager (LVM) или разделы диска, и обычно удобно удалять разделы и структуры LVM перед подготовкой носителя для zpool.
Zpool - это аналог LVM. Zpool охватывает одно или несколько устройств хранения, а члены zpool могут быть нескольких различных типов. Основные элементы хранения - одиночные устройства, зеркала и raidz. Все эти элементы хранения называются vdevs.
ZFS может обеспечить целостность хранилища намного лучше, чем любой RAID-контроллер, поскольку он досконально знает структуру файловой системы. Безопасность данных - важная особенность конструкции ZFS. Все блоки, записанные в zpool, тщательно проверяются контрольной суммой для обеспечения согласованности и правильности данных.
Для использования на сервере, где вы хотите почти полностью исключить любую возможность потери данных и стабильности, вы можете изучить ZFS.
Возможности ZFS
Бесконечная масштабируемость. Что ж, технически она не бесконечна, но это 128-битная файловая система, способная управлять зеттабайтами (одним миллиардом терабайт) данных. Поэтому независимо от того, сколько у вас места на жестком диске, ZFS подойдет для управления им.
Максимальная целостность. Все, что вы делаете внутри ZFS, использует контрольную сумму для обеспечения целостности файла. Вы можете быть уверены, что ваши файлы и их резервные копии не испытают скрытого повреждения данных. Кроме того, пока ZFS незаметно проверяет целостность ваших данных, она будет выполнять автоматическое восстановление в любое время.
Объединение дисков. Создатели ZFS хотят, чтобы вы думали об этом как о том, как ваш компьютер использует оперативную память. Когда вам нужно больше памяти на вашем компьютере, вы вставляете другую карту, и все готово. Точно так же с ZFS, когда вам нужно больше места на жестком диске, вы вставляете другой жесткий диск, и все готово. Не нужно тратить время на разбиение на разделы, форматирование, инициализацию или что-то еще с вашими дисками. Если вам нужен «пул» хранилища большего размера, просто добавьте диски.
RAID. ZFS поддерживает множество различных уровней RAID, обеспечивая при этом производительность, сравнимую с производительностью аппаратных RAID-контроллеров. Это позволяет сэкономить деньги, упростить настройку и получить доступ к превосходным уровням RAID, которые были улучшены в ZFS.
Файловая система Reiser4
ReiserFS - это файловая система общего назначения с журналированием, первоначально разработанная и реализованная командой Namesys во главе с Хансом Райзером. Представленная в версии 2.4.1 ядра Linux, это была первая файловая система с журналированием, включенная в стандартное ядро.
За исключением обновлений безопасности и исправлений критических ошибок, Namesys прекратила разработку ReiserFS. Reiser4 является преемницей файловой системы ReiserFS. Добавилось шифрование, улучшил производительность и многое другое.
Reiser4 обеспечивает наиболее эффективное использование дискового пространства среди всех файловых систем во всех сценариях и рабочих нагрузках. ReiserFS предлагает преимущества перед другими файловыми системами, особенно когда дело доходит до обработки большого количества небольших файлов. Она поддерживает ведение журнала для быстрого восстановления в случае возникновения проблем. Структура файловой системы основана на деревьях. Кроме того, Reiser4 потребляет немного больше ресурсов ЦП, чем другие файловые системы.
Reiser4 обладает уникальной способностью оптимизировать дисковое пространство, занимаемое небольшими файлами (менее одного блока). Они полностью хранятся в своем индексном дескрипторе, без выделения блоков в области данных.
Помимо реализации традиционных функций файловой системы Linux, reiser4 предоставляет пользователям ряд дополнительных возможностей: прозрачное сжатие и шифрование файлов, полное ведение журнала данных, а также практически неограниченную (с помощью архитектуры подключаемых модулей) расширяемость.
Однако в настоящее время нет поддержки прямого ввода-вывода (началась работа по реализации), квот и POSIX ACL.
В статье будет рассмотрена пошаговая настройка факса для FreePBX 13-й версии + Asterisk 13 версии.
В веб-интерфейсе произошло много изменений, однако, это так же коснулось и алгоритмов настройки. Пункт в настройках остался на том же месте – Settings → Fax Configuration
По какой-то неведомой причине при попадании в это меню, он уже называется «Fax Options»
Пройдемся по пунктам меню:
Default Fax header – идентификатор, который будет указан на каждом листе отправленного факса, к примеру ФИО сотрудника, отправившего факс. :
Default Local Station Identifier – как правило, номер факса:
Outgoing Email address – адрес, который будет в поле «От» :
Email address – почтовый адрес, на который приходит факт если использовать фича-код «Набрать Системный Факс», или если не указан никакой другой адрес. :
Error Correction Mode – Режим исправления ошибок (ecm) :
MaximumMinimum transfer rate – соответственно скорость передачи (дефолтное значение - 14400) :
Default Paper Size – размер документа, который будет использоваться, если документ не попадает ни под какой стандарт
Следующим шагом будет создание экстеншена (Applications → Extensions → Quick Create Extension):
В поле «Type» можно выбрать значение как «Virtual», так и любой другой – большого значения это не имеет.
Примечание: Во втором шаге быстрого создания экстеншена можно сразу указать e-mail адрес, на который будут приходить факсы.
Далее необходимо открыть панель управления пользователями: Admin → User Management и нажать на иконку «Открыть» (первая с левого края).
Далее необходимо проверить указан ли e-mail адрес у данного пользователя, и, если да – нужно перейти в поле «Fax», и в поле «Enabled» указать «Yes», так же, как и в поле «Store Locally».
В общем и целом, на этом настройка факса для приёма завешена. Теперь можно отправить любой вызов на факс, т.к в “Inbound Routes” появилась опция «Fax Recipient»
Ниже приведу приведу скриншот из меню настройки IVR (Applications → IVR → Add New).
Необходимо выбрать в поле Destination – Fax Recipient – test (1000) . Это именно тот пользователь, что был нами создан.
Теперь, при наборе номера и нажатии «9» в голосовом меню вы услышите столь знакомый тоновый сигнал факса.
Это продолжение статьи про пакетную коммутацию. Первая часть тут.
Схемы агрегации каналов берут несколько физических каналов и объединяют их в один виртуальный канал. В целях протоколов маршрутизации и алгоритмов предотвращения петель, таких как связующее дерево, виртуальный канал обрабатывается, как если бы он был одним физическим каналом.
Агрегирование каналов используется для увеличения пропускной способности между узлами сети без необходимости замены более медленных физических каналов на более быстрые. Например, два канала 10 Гбит/с можно объединить в один канал 20 Гбит/с, тем самым удвоив потенциальную полосу пропускания между двумя узлами, как показано на рисунке 6. Слово «потенциал» было выбрано тщательно, поскольку агрегированные каналы на практике не масштабируются линейно.
Проблема, с которой сталкивается агрегация каналов, заключается в определении, какие пакеты должны быть отправлены по какому элементу связи. Интуитивно это может показаться не проблемой. В конце концов, казалось бы, имеет смысл использовать группу каналов связи в циклическом режиме. Первоначальный фрейм будет отправлен по первому элементу связки, второй фрейм - по второму элементу и так далее, в конечном итоге возвращаясь к первому элементу связки. Таким образом, канал должен использоваться идеально равномерно, а пропускная способность - линейно.
В реальной жизни существует очень мало подобных реализаций, в которых агрегированные каналы используются на такой циклической основе, как эта, потому что они рискуют доставить неупорядоченные пакеты. Предположим, что первый кадр Ethernet отправляется первому звену нисходящего канала, а второй кадр - второму элементу нисходящего канала сразу после него. По какой-то причине второй кадр попадает на другой конец раньше первого кадра. Пакеты, содержащиеся в этих кадрах, будут доставлены принимающим узлам в неупорядоченном порядке - пакет два перед пакетом один. Это проблема, потому что теперь на хост возлагается вычислительная нагрузка по переупорядочению пакетов, чтобы можно было правильно собрать всю дейтаграмму.
Поэтому большинство поставщиков реализуют хеширование потоков, чтобы гарантировать, что весь поток трафика использует один и тот же элемент пакета. Таким образом, нет никакого риска того, что хост получит пакеты не по порядку, так как они будут отправляться последовательно через один и тот же элемент канала.
Хеширование потока работает путем выполнения математической операции над двумя или более статическими компонентами потока, такими как MAC-адреса источника и получателя, IP-адреса источника и получателя, протокол управления передачей (TCP) или протокол дейтаграмм пользователя (UDP). номера портов для вычисления элемента связи, который будет использовать поток. Поскольку характеристики потока статичны, алгоритм хеширования приводит к идентичным вычислениям для каждого кадра или пакета в потоке трафика, гарантируя, что один и тот же канал будет использоваться в течение всего срока службы потока.
Хотя хеширование потока решает проблему неупорядоченных пакетов, оно создает новую проблему. Не все потоки имеют одинаковый размер. Некоторые потоки используют большую полосу пропускания, например те, которые используются для передачи файлов, резервного копирования или хранения. Их иногда называют «слоновьими потоками» (elephant flows). Другие потоки довольно малы, например, те, которые используются для загрузки веб-страницы или связи с использованием передачи голоса по IP. Их иногда называют «мышиными потоками» (mouse flows). Поскольку потоки имеют разные размеры, некоторые элементы связи могут работать на полную мощность, а другие - недостаточно.
Это несоответствие в использовании возвращает нас к вопросу о линейном масштабировании. Если бы фреймы были сбалансированы по нагрузке через агрегированный набор каналов совершенно равномерно, то добавление новых каналов в набор равномерно увеличило бы емкость. Однако алгоритмы хэширования в сочетании с непредсказуемым объемом потоков трафика означают, что связанные каналы не будут загружаться равномерно.
Задача сетевого администратора - понять тип трафика, проходящего через агрегированный канал, и выбрать доступный алгоритм хеширования, который приведет к наиболее равномерному распределению нагрузки. Например, некоторые соображения по этому поводу:
Обмениваются ли многие хосты в одном широковещательном домене друг с другом через агрегированный канал? Хеширование против MAC-адресов, найденных в заголовке кадра Ethernet, является возможным решением, потому что MAC-адреса будут разными.
Обменивается ли небольшое количество хостов с одним сервером через агрегированный канал? В этом сценарии может не хватить разнообразия MAC-адресов или IP-адресов. Вместо этого хеширование по номерам портов TCP или UDP может привести к наибольшему разнообразию и последующему распределению трафика по агрегированным ссылкам.
Протокол управления агрегацией каналов (LACP)
При объединении каналов связи необходимо учитывать сетевые устройства на обоих концах канала связи и проявлять особую осторожность, чтобы обеспечить формирование пакета каналов связи при сохранении топологии без петель. Наиболее распространенным способом решения этой проблемы является использование отраслевого стандарта Link Aggregation Control Protocol (LACP), кодифицированного как стандарт 802.3 ad института инженеров электротехники и электроники (IEEE).
На каналах, обозначенных сетевым администратором, LACP объявляет о своем намерении сформировать агрегированный канал с другой стороной. Другая сторона, также выполняющая LACP, принимает это объявление, если объявленные параметры действительны, и формирует канал. Как только группа каналов сформирована, агрегированный канал переводится в состояние пересылки. Затем операторы сети могут запросить LACP для получения информации о состоянии агрегированного канала и о состоянии его членов.
LACP также знает, когда элемент связки выходит из строя, так как управляющие пакеты больше не проходят через сбойный канал. Эта возможность полезна, так как позволяет процессу LACP уведомлять сетевую операционную систему о необходимости пересчета хэшей потока. Без LACP сетевой операционной системе может потребоваться больше времени, чтобы узнать о сбойном канале, что приведет к хешированию трафика к элементу связи, который больше не является допустимым путем.
Существуют и другие протоколы управления агрегацией каналов. В некоторых случаях также возможно создавать пакеты каналов вручную без защиты управляющего протокола. Однако LACP доминирует в качестве стандарта, используемого сетевыми поставщиками, а также ведущими операционными системами и поставщиками гипервизоров для агрегации каналов.
Multichassis Link Aggregation
Multichassis Link Aggregation (MLAG) - это функция, предлагаемая некоторыми сетевыми поставщиками, позволяющая одному агрегированной связке каналов охватывать два или более сетевых коммутатора. Чтобы облегчить это, специальный протокол управления поставщика будет работать между коммутаторами-членами MLAG, заставляя несколько сетевых коммутаторов действовать так, как если бы они были одним коммутатором, в отношении LACP, протокола связующего дерева (STP) и любых других протоколов.
Обычным обоснованием для MLAG является физическая избыточность, когда сетевому инженеру требуется более низкий уровень (например, Ethernet) смежности между сетевыми устройствами (вместо маршрутизируемого соединения), а также требуется, чтобы связка каналов оставалась включенной, если удаленная сторона канала выходит из строя. Распространение связки каналов между двумя или более коммутаторами позволяет выполнить это требование. Рисунок 7 демонстрирует это.
В то время как многие сети используют некоторые разновидности MLAG в производстве, другие уклоняются от этой технологии, по крайней мере частично, потому что MLAG является собственностью. Нет такой вещи, как multivendor MLAG. Тенденции к лучшему проектированию сети в сторону от широко рассредоточенных коммутируемых доменов, сценарий, который выигрывает у MLAG. Вместо этого при проектировании сети наблюдается тенденция к ограниченным коммутируемым доменам, взаимосвязанным посредством маршрутизации, что устраняет необходимость в технологиях MLAG.
Маршрутизированные параллельные каналы
Маршрутизируемые плоскости управления, называемые протоколами маршрутизации, иногда вычисляют набор нескольких путей через сеть с равными затратами. В случае маршрутизации несколько каналов с одинаковой стоимостью могут даже не подключать одну пару устройств; Рисунок 8 демонстрирует это.
На рисунке 8 есть три пути:
[A, B, D] общей стоимостью 10
[A, D] общей стоимостью 10
[A, C, D] общей стоимостью 10
Поскольку эти три пути имеют одинаковую стоимость, все они могут быть установлены в локальной таблице переадресации в точках A и D. Маршрутизатор A, например, может пересылать трафик по любому из этих трех каналов в направлении D. Когда маршрутизатор имеет несколько вариантов. чтобы добраться до того же пункта назначения, как он решает, какой физический путь выбрать?
Как и в случае с ECMP нижнего уровня, ответ - хеширование. Маршрутизированное хеширование ECMP может выполняться в различных областях. Общие поля для хеширования включают IP-адреса источника или назначения и номера портов источника или назначения. В результате хеширования выбирается согласованный путь на протяжении потока L3. Только в случае сбоя канала потребуется перестроить поток и выбрать новый канал пересылки.
Механизмы обработки пакетов
Шаги, связанные с маршрутизацией одного пакета, могут показаться очень простыми—найдите пункт назначения в таблице, создайте (или извлеките) перезапись заголовка MAC, перепишите заголовок MAC, а затем поместите пакет в правильную очередь для исходящего интерфейса. Как бы просто это ни было, все равно требуется время, чтобы обработать один пакет. На рисунке 9 показаны три различных пути, по которым пакет может быть коммутироваться в сетевом устройстве.
Рисунок 9 иллюстрирует три различных пути коммутации через устройство; это не единственные возможные пути коммутации, но они являются наиболее распространенными. Первый путь обрабатывает пакеты через программное приложение, работающее на универсальном процессоре (GPP), и состоит из трех этапов:
Пакет копируется с физического носителя в основную память
Физический сигнальный процессор, чип PHY, посылает сигнал на GPP (вероятно, но не обязательно, главный процессор в сетевом устройстве), называемый прерыванием.
Прерывание заставляет процессор останавливать другие задачи (вот почему это называется прерыванием) и запускать небольшой фрагмент кода, который будет планировать запуск другого процесса, приложения коммутации, для выполнения позже.
Когда приложение коммутации запустится, оно выполнит соответствующий поиск и внесет соответствующие изменения в пакет.
После коммутации пакета он копируется из основной памяти исходящим процессором. Такое переключение пакета через процесс часто называется коммутацией процесса (по понятным причинам) или иногда медленным путем. Независимо от того, насколько быстрым является GPP, для достижения полной линейной скорости коммутации на высокоскоростных интерфейсах требуется большая настройка - до такой степени, что это практически невозможно. Второй путь коммутации, показанный на рисунке 9, был разработан для более быстрой обработки пакетов:
Пакет копируется с физического носителя в основную память
Микросхема PHY прерывает GPP; код обработчика прерывания, а не вызов другого процесса, фактически обрабатывает пакет.
После коммутации пакета, пакет копируется из основной памяти в процесс вывода, как описано ниже. По понятным причинам этот процесс часто называют interrupt context switching; многие процессоры могут поддерживать коммутацию пакетов достаточно быстро, чтобы передавать пакеты между интерфейсами с низкой и средней скоростью в этом режиме. Сам код коммутации, конечно же, должен быть сильно оптимизирован, потому что коммутация пакета заставляет процессор прекращать выполнение любых других задач (например, обработки обновления протокола маршрутизации). Первоначально это называлось - и до сих пор иногда называется fast switching path. Для действительно высокоскоростных приложений процесс коммутации пакетов должен быть выгружен с главного процессора или любого типа GPP на специализированный процессор, предназначенный для конкретной задачи обработки пакетов. Иногда эти процессоры называются сетевыми процессорами (Network Processing Units -NPU), подобно тому, как процессор, предназначенный для обработки только графики, называется графическим процессором (Graphics Processing Unit-GPU). Эти специализированные процессоры являются подмножеством более широкого класса процессоров, называемых специализированными интегральными схемами (Application-Specific Integrated Circuits -ASIC), и инженеры часто просто называют их ASIC. Переключение пакета через ASIC показано как шаги с 7 по 9 на рисунке 9:
Пакет копируется с физического носителя в память ASIC
Микросхема PHY прерывает работу ASIC; ASIC обрабатывает прерывание путем переключения пакета.
После коммутации пакета пакет копируется из памяти ASIC в процесс вывода, как описано ниже.
Многие специализированные ASIC для обработки пакетов имеют ряд интересных функций, в том числе:
Структуры внутренней памяти (регистры) настроены специально для обработки различных типов адресов, используемых в сетях.
Специализированные наборы команд, предназначенные для выполнения различных требований к обработке пакетов, таких как проверка внутренних заголовков, переносимых в пакете, и перезапись заголовка MAC.
Специализированные структуры памяти и наборы инструкций, предназначенные для хранения и поиска адресов назначения для ускорения обработки пакетов
Возможность повторного использования пакета через конвейер пакетов для выполнения операций, которые не могут поддерживаться за один проход, таких как глубокая проверка пакетов или специализированные задачи фильтрации.