По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Обмен сообщениями Publish/Subscribe, также известный как Pub/Sub, - это асинхронный метод связи между службами, который используется в бессерверных архитектурах и архитектурах микрослужб. В целом, модель Pub/Sub включает в себя:
Издателя (publisher), который отправляет сообщение
Подписчика (subscriber), который получает сообщение через брокера сообщений
В общих чертах, что такое обмен сообщениями Pub/Sub
С учетом того, что популярность несвязных приложений и приложений на основе микрослужб только растет, критически важное значение для общей функциональности приложения имеет надлежащая коммуникация между компонентами и службами. Обмен сообщениями Pub/Sub помогает здесь в двух аспектах:
предоставляет разработчикам возможность легко и просто создавать несвязные приложения, используя надежный метод;
предоставляет пользователям возможность легко и просто создавать событийно-управляемые архитектуры.
Модель Pub/Sub позволяет асинхронно передавать сообщения в несколько разделов приложений.
Основной компонент, который обеспечивает всю эту функциональность, называется Тема (Topic). Издатель отправляет сообщение в тему, а тема сразу же отправляет это сообщение всем подписчикам. Именно этот подход отличает модель Pub/Sub от обычных брокеров сообщений, где очередь сообщений группируется до тех пор, пока пользователь или служба не запросит и не извлечет их.
Что бы ни представляло из себя сообщение в модели Pub/Sub, оно в любом случае будет отправлено всем подписчикам. Единственное исключение – это политики для подписчиков, которые создаются пользователями и которые фильтруют сообщения.
Такой поход позволяет создавать событийно-управляемые сервисы, которые не будут требовать от подписчиков запрашивать сообщения из очереди. Также модель Pub/Sub позволяет разработчикам создавать различные отдельные функции, которые используют одно и то же сообщение (одни и те же данные) и которые могут выполняться параллельно, что дает возможность обслуживать сразу несколько подписчиков.
Шаблон Pub/Sub обособляет издателей от подписчиков для того, чтобы издатели не знали, где используется сообщение, а подписчики не знали ничего об издателе. Это способствует улучшению общей безопасности приложения.
Преимущества шаблона Pub/Sub
Распределенное приложение на основе микрослужб, которое к тому же было разработано с помощью шаблона Pub/Sub, приносит выгоду всей организации, от разработчиков программного обеспечения до инженеров, которые отвечают за контроль качества.
Ниже приведен список преимуществ шаблона Pub/Sub:
Несвязные/слабосвязные компоненты
Модель Pub/Sub позволяет легко разделить коммуникацию и логику приложения, это в свою очередь позволяет создать изолированные компоненты. Это обеспечивает:
создание модульных, более надежных и безопасных программных компонентов или модулей;
улучшение качества кода и удобство сопровождения.
Улучшенная наглядность в масштабе системы
Простота шаблона Pub/Sub позволяет пользователям легко понимать принцип работы приложения.
С помощью этого шаблона также можно создавать несвязные компоненты, которые позволяют наблюдать за информационным потоком. Мы можем точно знать, откуда идет информация и куда, без явного определения источников или адресатов в исходном коде.
Коммуникации в режиме реального времени
Pub/Sub мгновенно доставляет сообщения подписчикам с помощью push-доставки. Это делает данный подход идеальным для коммуникации в режиме, близком к режиму реального времени. Такой подход избавляет от необходимости отправки запроса для проверки наличия сообщений в очередях, в следствие чего снижается задержка доставки сообщений в приложении.
Простота разработки
Так как Pub/Sub не зависит от языка программирования, протокола или какой-то конкретной технологии, то в этот шаблон может быть интегрирован абсолютно любой поддерживаемый брокер сообщений с помощью любого языка программирования. Ко всему прочему, Pub/Sub может быть использован в качестве моста для обеспечения коммуникации между компонентами, которые были реализованы с помощью различных языков программирования, путем управления межкомпонентной связью.
Это приводит к тому, что такое приложение будет просто интегрировать с внешними системами и не нужно будет создавать дополнительные функции для упрощения процесса коммуникации или беспокоиться о последствиях нарушения безопасности. Мы можем просто опубликовать сообщение в теме и позволить внешнему приложению подписаться на эту тему, тем самым пропадает необходимость прямого взаимодействия с основным приложением.
Повышенная масштабируемость и надежность
Этот шаблон обмена сообщениями считается эластичным – не нужно заранее определять количество издателей или подписчиков. Их можно просто по необходимости добавить в нужную тему.
Тот факт, что коммуникация и логика приложения разделены, упрощает процесс устранения неисправностей, так как разработчики могут сосредоточиться на каком-то конкретном компоненте и не беспокоиться о том, что это может как-то повлиять на остальную часть приложения.
Шаблон Pub/Sub также улучшает масштабируемость приложения, так как позволяет менять архитектуру брокеров сообщений, фильтры и пользователей и не затрагивать при этом базовые компоненты. В модели Pub/Sub новая реализация обмена сообщениями в случае, если форматы сообщений совместимы даже со сложными изменениями в архитектуре, – это просто вопрос изменение темы.
Улучшенная способность к тестированию
В связи с тем, что приложение является модульным, тесты могут быть направлены на каждый модуль в отдельности, обеспечивая тем самым более оптимизированный процесс тестирования. Сосредоточенность на каждом отдельном компоненте приложения значительно снижает сложность тестовых сценариев.
Также шаблон Pub/Sub позволяет легко определить источник и адресат данных и информационный поток. Это особенно полезно, когда вы тестируете вопросы, связанные с:
повреждением данных;
форматированием;
безопасностью.
Недостатки шаблона Pub/Sub
Pub/Sub – это надежная служба обмена сообщениями, но она не всегда соответствует всем требованиям. Давайте кратко рассмотрим некоторые недостатки этого шаблона.
Излишняя сложность в небольших системах
Pub/Sub требует правильной настройки и сопровождения. Если масштабируемость и несвязность компонентов не являются жизненно важными аспектами для вашего приложения, то внедрение такого шаблона, как Pub/Sub, будет пустой тратой ресурсов и добавит небольшой системе излишнюю сложность.
Потоковая передача мультимедиа
Pub/Sub не подходит для работы с медиафайлами, такими как аудио или видео, так как они требуют плавной синхронной потоковой передачи между хостом и получателем. Так как этот шаблон не поддерживает синхронную сквозную передачу данных, то обмен сообщениями Pub/Sub не стоит рассматривать для:
видео-конференций;
голосовой связи по IP-протоколу;
обычных приложений для потоковой передачи мультимедиа.
Обмен сообщениями Pub/Sub: варианты использования
Итак, когда же лучше всего использовать шаблон Pub/Sub?
Шаблон Pub/Sub можно использовать в самых различных областях для того, чтобы облегчить обмен данными в режиме реального времени и при распределенных коммуникациях. Например, ключевая сфера, которой такой шаблон только на руку, - это автоматизация.
В следующих разделах вы найдете описание самых распространенных вариантов использования шаблона Pub/Sub.
Интернет вещей
В эпоху интеллектуальных устройств нам требуется надежный и эффективный способ сбора и распространения информации. Узел управления или сервер может публиковать обновления, которые будут автоматически доставляться на все подписанные устройства Интернета вещей.
Пользовательские устройства Интернета вещей также могут выступать в роли издателей и публиковать уведомления, информацию от датчиков и т.д. в облаке, которые затем будут переданы пользователю.
Контроль системы и уведомления о событиях
Pub/Sub позволяет пользователям создавать темы для сбора сведений о системе и отправки их в интерфейсы визуализации и уведомлений.
Такой подход будет крайне полезен при работе с крупномасштабными внедрениями:
Сообщения можно группировать по категориям.
Все серверы и службы могут публиковать данные в этих общих темах; при этом не нужно создавать отдельные конвейеры уведомлений.
Можно выйти за пределы этой функциональной возможности, подписавшись на функции сопровождения или управления темой. Например, если сервер сообщает об ошибке, то он запускает функцию, которая автоматически заменит этот сервер.
Резервное копирование и репликация базы данных
Крайне важно делать резервные копии баз данных, которые распределены по разным технологиям и поставщикам. Можно настроить периодическое резервное копирование или снимки состояний с помощью планировщика задач.
А теперь давайте представим, что нам необходимо переместить эти резервные копии в другие области или облачное хранилище. В таком случае нам нужно воспользоваться шаблоном обмена сообщениями Pub/Sub, чтобы создать конвейер, который будет отправлять сообщение о завершении резервного копирования. Затем подписанная функция будет использовать это сообщение в качестве триггера, чтобы запустить процесс переноса или копирования.
Управление журналами
Шаблон Pub/Sub может выступать в роли посредник для агрегации и распространения журналов. Журналы можно собирать из нескольких мест и отправлять в подписанные службы, такие как масштабируемый поиск, или хранить их в разных местах.
Журналы можно фильтровать по вопросам, журналам аудита, уведомлениям, фоновым задачами и т.д. и направлять их подписчикам. Таким образом, можно обеспечить надлежащее управление журналами.
Службы обмена сообщениями Pub/Sub
Существует большое количество различных служб обмена сообщениями по шаблону Pub/Sub, от специализированных брокеров сообщений до облачных решений. Далее представлен список некоторых популярных служб Pub/Sub.
Apache Kafka. Kafka разработан Apache и имеет надежные функции обмена сообщениями Pub/Sub с помощью журналов регистрации сообщений.
Faye. Это простая служба Pub/Sub, которая предназначена для обеспечения работы веб-приложений с помощью серверов, разработанных для NodeJS и Ruby.
Redis. Это один из самых популярных брокеров сообщений, который поддерживает как традиционную очередь сообщений, так и реализацию шаблона Pub/Sub.
Amazon SNS. Amazon Simple Notification Service – это полностью управляемая служба, которая использует реализацию обмена сообщениями Pub/Sub.
Google Pub/Sub. GPS подходит для реализации службы обмена сообщениями Pub/Sub.
Azure Service Bus. Надежная служба обмена сообщениями (MaaS) с возможностью использования шаблона Pub/Sub.
Простой пример: обмен сообщениями Pub/Sub
Теперь, когда мы разобрались в концепции Pub/Sub, давайте рассмотрим простой пример, который иллюстрирует рабочий процесс, с помощью Google Pub/Sub. Он опубликует сообщение в теме и вызовет подписанную функцию Google для того, чтобы напечатать отправленное сообщение.
Шаг 1. Создание темы
Первый шаг – создать тему в Google Pub/Sub для того, чтобы у нас была возможность публиковать сообщения в этой теме.
Шаг 2. Настройка триггера
Необходимо перейти в созданную тему (Test_Topic) и нажать «Trigger Google Function». Таким образом вы сможете создать функцию Google, где в качестве триггера будет выступать созданная тема.
Шаг 3. Создание функции Google (print_message_pubsub_test)
На первом экране вы можете дать функции название и настроить тему в качестве триггера. Для создания функции, которая будет просто собирать передаваемые данные и отправлять их на сайт Webhook, мы будем использовать Python.
Помимо этого, для создания запроса POST для отправки данных мы будем использовать библиотеку запросов.
Фрагмент кода облачной функции:
import base64
import requests
def get_quote(event, context):
# Decode the Message Data
message = base64.b64decode(event['data']).decode('utf-8')
# Create Request
url = "https://webhook.site/xxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-739c28ebd7ad"
request_headers = {"Content-type": "application/json"}
request_data = {"quote": message}
response = requests.post(url, data=request_data, headers=request_headers)
# Print Response
print(response.status_code)
print(response.text)
После того, как функция будет успешно развернута, вы увидите, что в качестве триггера функции будет указана тема Test_Topic.
Шаг 4. Настройка издателя
На этом шаге нам нужно создать простую программу на Python, которая будет выступать в роли издателя.
Воспользуемся библиотекой Google Cloud pubsub_v1 для того, чтобы создать клиента Publisher и выбрать случайную вдохновляющую цитату с сайта quotable.io. После чего мы опубликуем объединенную строку (автор и цитата) в тему (Test_Topic).
message_publish.py
from google.oauth2 import service_account
from google.cloud import pubsub_v1
import requests
# Create Authentication Credentials
project_id = "test-applications-xxxxx"
topic_id = "Test_Topic"
gcp_credentials = service_account.Credentials.from_service_account_file('test-applications-xxxx-xxxxxxxxxx.json')
# Create Publisher Client
publisher = pubsub_v1.PublisherClient(credentials=gcp_credentials)
topic_path = publisher.topic_path(project_id, topic_id)
# Get a Random Quote
response = requests.get("https://api.quotable.io/random")
json_response = response.json()
message = f"{json_response['author']} - {json_response['content']}"
# Publish the Message
data = message.encode("utf-8")
future = publisher.publish(topic_path, data)
# Print Result
print(f"Published messages to {topic_path} - {future.result()}.")
Ну вот и все! Мы успешно настроили конвейер обмена сообщениями. Когда вы запустите скрипт «message_publish», данные опубликуются в Test_Topic, запустится облачная функция Google (print_message_pubsub_test), которая отправит данные на сайт Webhook.
Здесь мы можем видеть сообщения, которые были опубликованы в теме.
В журналах облачной функции Google будет зафиксировано, что функция была запущена.
И наконец, ниже мы можем видеть все сообщения, которые получил сайт Webhook.
Выше мы рассмотрели базовую структуру любого рабочего процесса обмена сообщениями по шаблону Pub/Sub. Можно использовать его как обычный шаблон или расширить его для того, чтобы улучшить какие-то функциональные возможности.
Простые коммуникации с широкими возможностями
Шаблон обмена сообщениями Pub/Sub – это мощный, но при этом простой метод передачи информации. Он выступает в роли краеугольного камня для обеспечения работы распределенных приложений на основе микрослужб в режиме реального времени. Он управляет всем процессом обмена данными между внутренними и внешними компонентами.
Шаблон Pub/Sub можно использовать для создания асинхронных масштабируемых потоков обработки сообщений с минимальными задержками при доставке. Все это возможно благодаря всем тем преимуществам, в которых он превосходит брокеров сообщений.
В октябре прошлого годы мы опубликовывали статью с обзором Windows Admin Center. На тот момент это была версия 2009 сборки 1.2.2009.21002. На текущий момент в нем обновились некоторые расширения.
С появлением предварительной версии Windows Server 2022 Preview, компания Microsoft выпускает новый Windows Admin Center Preview Build 2012 показывая этим, что продукт развивается и управление Windows системами будет происходить с помощью этого инструмента. Скачать его можно с сайта предварительной оценки Windows. Рассмотрим новые возможности версии Admin Center Preview.
Загрузка Windows Admin Center Preview 2012
Для получения возможности скачать Admin Center, нужно быть участником программы предварительной оценки Windows. На странице загрузки генерируется ссылка, по которой в течении ограниченного времени вы можете скачать данный продукт.
Новые возможности Windows Admin Center Preview 2012
В списке ниже указаны некоторые основные обновления функциональности:
Значительное улучшение производительности
Обновленная платформа
Обновленные компоненты Windows Admin Center
Новые возможности графического процессора
Добавлены функции безопасности
Обновленная работа с кластерами
Решения по обновлению
Secret feature …
Улучшена производительность
В этом выпуске Microsoft обновила Windows Admin Center для использования HTTP/2. Графический интерфейс WAC стал более отзывчивым. Переход между компонентами также стал выполняться гораздо быстрее.
Обновленная платформа
Обновлена платформа, Microsoft отмечает, что в этом выпуске процесс входа в Azure значительно улучшился.
Обновленные компоненты Windows Admin Center
В этой версии многие компоненты и расширения были улучшены и обновлены.
Список компонентов, которые претерпели изменения:
Azure File Sync – более надежная работа
Files and File sharing – исправлены ошибки при копировании/вставки в панели инструментов
Cluster Manager – возможность зарегистрировать кластер в облаке Azure и изменять параметры
Storage Migration – обновление пользовательского интерфейса. Добавлены новые функции
Storage Migration Service - общее обновление компонента
Storage Replica – просмотр статуса репликации. Исправлены общие ошибки
Virtual Machines – появился режим изоляции сети при создании виртуальной машины, исправлены ошибки и улучшена производительность
Windows Update – исправлены ошибки, связанные с запуском по расписанию
Новые возможности графического процессора
В этом выпуске WAC 2012 появился инструмент, связанный с графическим процессором. Это возможность назначать графический процессор конкретным виртуальным машинам. Этот новый инструмент находится в предварительной версии и должен быть включен в Insider Preview в Windows Admin Center. Даже если вы установите новый инструмент, вы не увидите расширение.
Новые функции безопасности
В Windows Admin Center Preview 2012 появилась новая функция безопасности, которая в настоящее время находится в предварительной версии. Добавляется новый раздел о безопасности операционной системы. В нем перечисляется ряд возможностей, связанных с безопасностью. На данный момент расширение обеспечивает защиту от вирусов и других угроз.
Stretched Cluster
С помощью Stretched Cluster Azure предоставляет решение для аварийного восстановления, которое обеспечивает автоматическое переключение при отказе. Инструмент создания кластера теперь называется GA и предоставляет возможность выбора развертывания на одном сайте или на нескольких сайтах в «растянутом» кластере. Он может автоматически подготавливать сайты на основе сайтов и служб Active Directory.
Решения по обновлению
Ответ Microsoft на продукт vSphere Lifecycle Manager от компании VMware. Возможность выполнять обновления драйверов и микропрограмм напрямую от производителей оборудования. Это позволит и минимизировать время простоя в результате обновления программного обеспечения.
Secret Feature
Microsoft добавила в Windows Admin Center Preview 2012 возможность открывать окна инструментов WAC в новом окне. Для этого сначала нужно включить эту функцию в параметрах разработчика, добавив так называемый «Ключ для экспериментов» - msft.sme.shell.popouts. После добавления нажать кнопку «Сохранить и перезагрузить». Затем при наведении указателя мыши на имя компонента вы увидите новую всплывающую кнопку.
Добавление расширений
Имеется возможность добавить расширения из версии Windows Admin Center «Insider Preview». Чтобы их включить нужно добавить следующий адрес https://aka.ms/wac-insiders-feed в поле «Неопубликованные расширения» и нажать кнопку «Сохранить и перезагрузить».
Заключение
В этой статье рассмотрели новые функции Windows Admin Center Preview 2012, которые появились в этой предварительной версии. Имеются явные улучшения, обновления, особенно в области общей производительности, обновления функций. Появление нового функционала показывает то, что компания Microsoft планирует улучшать и развивать данный продукт.
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.