По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Универсальный уникальный идентификатор (UUID - Universally Unique Identifier) – это форма идентификатора, которую можно с уверенностью признать уникальной для большинства практических целей. Даже если два UUID были сгенерированы в двух различных средах двумя сторонами, они имеют ничтожные шансы на то, чтобы оказаться идентичными. Именно поэтому UUID считаются универсально уникальными.
В этой статье мы с вами рассмотрим характеристики UUID, то, как работает их уникальность, и сценарии, для которых они могут упростить процесс идентификации ресурсов. Несмотря на то, что мы будем рассматривать UUID с точки зрения программного обеспечения, которое взаимодействует с записями базы данных, их также можно применять и в других ситуациях, где требуется децентрализованная генерация уникальных идентификаторов.
Что такое на самом деле универсальный уникальный идентификатор (UUID)?
UUID – это просто значение, которое с уверенностью можно рассматривать как уникальное. Вероятность обнаружения двух одинаковых UUID настолько мала, что ее можно просто игнорировать. Вы можете встретить и другие термины для UUID, например, GUID (Globally Unique Identifier, - глобальный уникальный идентификатор) (такой вариант предпочитает Microsoft), однако смысл и свойства остаются теми же.
Истинный UUID – это уникальный идентификатор, который был сгенерирован и представлен в стандартизированном формате. Допустимые UUID определены в спецификации RFC 4122. Она описывает алгоритмы, которые можно использовать для генерации UUID, которые бы сохраняли свою уникальность в различных реализациях без участия основной выдающей стороны.
В RFC есть пять различных алгоритмов. У каждого из этих алгоритмов есть свой собственный механизм генерации значений. Ниже приведено краткое описание доступных «версий»:
Версия 1 – Time-Based – объединяет метку времени, тактовую последовательность и значение, которое является характерным для генерирующего устройства (как правило, это MAC-адрес); таким образом создается выходное значение, которое является уникальным для этого хоста на определенный момент времени.
Версия 2 – DCE Security – эта версия была создана как модификация Версии 1, которую можно использовать в среде распределенных вычислений (DCE - Distributed Computing Environment). Применяется не так часто.
Версия 3 – Name-Based (MD5) – MD5 хеширует «пространство имен» и «имя» для того, чтобы создать значение, которое будет уникальным для этого имени в пределах пространства имен. Попытка создать другой UUID с тем же пространством имен и тем же именем приведет к тому, что вы получите идентичный результат. Так что, этот метод дает воспроизводимые результаты.
Версия 4 – Random – большинство современных систем выбирают именно эту версию, поскольку здесь для получения выходного значения используется источник случайных и псевдослучайных чисел. Вероятность того, что будут созданы два одинаковых UUID, ничтожна мала.
Версия 5 – Name-Based (SHA-1) – эта версия в какой-то степени похожа на Версию 3, но здесь для хеширования пространства имен и имени используется более криптостойкий алгоритм SHA-1.
Хоть в RFC алгоритмы и обозначены как «версии», это ни в коем случае не значит, что всегда нужно использовать Версию 5, потому что она вроде бы самая новая. Выбор версии зависит от вашего варианта использования; зачастую выбирается Версия 4 из-за случайного характера генерации значений. Именно это делает ее идеальным вариантом для простых сценариев из разряда «дайте мне новый идентификатор».
Алгоритмы генерации на выходе дают 128-битное целое число без знака. Но при этом UUID чаще всего рассматривают как шестнадцатеричные строки. Также их можно хранить в виде двоичной последовательности из 16 символов. Ниже приведен пример UUID:
16763be4-6022-406e-a950-fcd5018633ca
Значение записано с помощью пяти групп буквенно-числовых символов, разделенных дефисом. Последние не являются обязательными составляющими строки; их наличие связано с историческими тонкостями спецификации UUID. А еще они значительно облегчают зрительное восприятие идентификатора.
Варианты использования UUID
В основном UUID используют для децентрализованного создания уникальных идентификаторов. Вы можете создать UUID где угодно и с уверенностью сказать, то он уникальный, независимо от того, был он создан на вашем сервере, в клиентском приложении или в вашей базе данных.
UUID упрощают определение и обеспечение идентичности объекта в изолированных средах. Согласно сложившейся практике, большинство приложений в качестве первичного ключа используют целочисленное поле с автоинкрементом. В таком случае, когда вы создаете новый объект, то вы не узнаете его идентификатор до тех пор, пока не добавите его в базу данных. С помощью UUID вы можете определить идентификатор в вашем приложении намного раньше.
Ниже приведен демонстрационный пример, написанный на PHP, который покажет разницу. Для начала давайте посмотрим на целочисленную систему:
class BlogPost {
public function __construct(
public readonly ?int $Id,
public readonly string $Headline,
public readonly ?AuthorCollection $Authors=null) {}
}
#[POST("/posts")]
function createBlogPost(HttpRequest $Request) : void {
$headline = $Request -> getField("Headline");
$blogPost = new BlogPost(null, $headline);
}
Мы должны инициализировать свойство
$Id
как
null
, поскольку мы не будем знать его фактический идентификатор до тех пор, пока не добавим его в базу данных. Это не самый идеальный вариант –
$Id
не должен обнуляться, из-за этого экземпляры
BlogPost
находятся в незавершенном состоянии.
Перейдем к UUID; это решит проблему:
class BlogPost {
public function __construct(
public readonly string $Uuid,
public readonly string $Headline,
public readonly ?AuthorCollection $Authors=null) {}
}
#[POST("/posts")]
function createBlogPost(HttpRequest $Request) : void {
$headline = $Request -> getField("Headline");
$blogPost = new BlogPost("16763be4-...", $headline);
}
Идентификаторы публикаций теперь можно создавать прямо в приложении, не думая о том, что они могут повториться. Это гарантирует, что экземпляры объекта всегда находятся в действительном состоянии и что ну нужно присваивать ID нулевое значение. Также эта модель упрощает обработку транзакционной логики; дочерние записи, которым нужна ссылка на родителя (например, взаимосвязи автора (
Author
) нашей публикации), могут быть добавлены немедленно, и не нужно обращаться к базе данных для того, чтобы получить идентификатор родителя.
В перспективе большую часть логики данного приложения-блога можно будет переместить на клиентскую сторону. Возможно, внешний интерфейс сможет поддерживать полностью автономное создание черновиков, по сути создавая экземпляры
BlogPost
, которые будут временно сохраняться на устройстве пользователя. Теперь клиент может создавать UUID для публикации и, если ему нужно будет восстановить подключение к сети, передавать его на сервер. Если в обозримом будущем клиент получит копию черновика с сервера, то он сможет сравнить ее с любым сохранившимся локальным состоянием, так как он уже будет знать UUID.
С помощью UUID можно комбинировать данные из различных источников. Объединение таблиц базы данных и кэшей, которые используют целочисленные первичные ключи, может оказаться довольно трудоемким процессом, и, плюс ко всему, в процессе могут возникать ошибки. UUID обеспечивает уникальность идентификатора не только внутри таблиц, но и на уровне всего пространства. Это делает их более предпочтительным вариантом для дублируемых структур и данных, которые часто необходимо перемещать из одной системы хранения в другую.
Нюансы, возникающие при встрече UUID с базами данных
Преимущества UUID довольно привлекательны. Однако есть несколько подводных камней, о которых следует помнить при использовании UUID в реальных системах. Один из значительных факторов в пользу целочисленных идентификаторов – их легко масштабировать и оптимизировать. Механизмы управления базами данных могут с легкостью индексировать, сортировать и фильтровать список чисел, которые идут одно за другим.
А вот про UUID такого сказать нельзя. Прежде всего, UUID в четыре раза больше, чем целое число (36 против 4 байтов); для больших наборов данных этот факт уже может быть существенным моментом. Такие значения намного сложнее сортировать и индексировать, особенно если речь идет о случайных UUID, которые являются самыми популярными. Их случайный характер говорит о том, что они не имеют естественного порядка. Если вы используете UUID в качестве первичного ключа, то это может навредить производительности при индексировании.
Все эти проблемы могут усугубляться в хорошо нормализованной базе данных, которая активно использует внешние ключи. В таком случае у вас может оказаться большое количество реляционных таблиц, каждая из которых хранит ссылки на ваши 36-байтные UUID. В конечном счете, дополнительная память, которая необходима для выполнения операций объединения и сортировки, может негативно сказаться на производительность вашей системы.
У вас есть возможность немного сгладить нежелательные последствия, сохранив свои UUID в виде двоичных данных. Это значит, что вместо столбца
VARCHAR(36)
у вас будет столбец
BINARY(16)
. Некоторые базы данные, например, PostgreSQL, имеют встроенный тип данных
UUID
; другие, например, MySQL, имеют специальные функции, которые преобразовывают строку UUID в двоичную форму и наоборот. Такой подход, конечно, более эффективный, но не забывайте, что вам по-прежнему придется использовать дополнительные ресурсы для хранения и выборки данных.
Эффективной может оказаться стратегия, когда вы в качестве первичных ключей оставляете целые числа, но при этом добавляете дополнительное поле UUID для того, чтобы ваше приложение могло на него ссылаться. Реляционные таблицы ссылок могут использовать идентификаторы для повышения производительности, пока ваш код извлекает и вставляет объекты верхнего уровня с UUID. Здесь все зависит от вашей системы, ее масштаба и ваших приоритетов: если вам нужна децентрализованная генерация идентификаторов и простейшее слияние данных, то лучший вариант – это UUID, но вам следует помнить и об обратной стороне медали.
Заключение
UUID – это уникальные значения, которые можно использовать для децентрализованной генерации идентификаторов. Совпадение идентификаторов возможно, но вероятность такого события настолько мала, что ее можно не учитывать. Если бы вы генерировали один миллиард UUID в секунду в течении 100 лет, то вероятность обнаружить дубликат составила бы около 50% при условии наличия достаточной энтропии.
У вас есть возможность использовать UUID для установления идентичности независимо от вашей базы данных до того, как вы добавите объект в базу данных. Такой подход упрощает код прикладного уровня и не допускает того, что объекты в вашей системе будут идентифицированы неправильно. UUID также содействуют репликации данных, гарантируя уникальность вне зависимости от хранилища данных, устройства или среды, чего нельзя сказать о целочисленных ключах, которые действуют на уровне таблиц.
Несмотря на то, что UUID широко используются при разработке программного обеспечения, они не являются идеальным решением. Новички часто зацикливаются на возможности обнаружения совпадений, но это не должно быть вашим главным аргументом, если только ваша система не настолько чувствительна, что вам просто необходимо гарантировать уникальность идентификаторов.
Более очевидная проблема для большинства разработчиков заключается в хранении и извлечении сгенерированных UUID. Примитивное использование
VARCHAR(36)
(или
VARCHAR(32)
, если вы удалите дефисы) в долгосрочной перспективе может оказывать негативное влияние на ваше приложение, так как большая часть попыток оптимизировать индексацию базы данных будут неэффективными. Изучите встроенные средства обработки UUID в вашей системе управления базой данных для того, чтобы максимально улучшить производительность вашего программного решения.
Привет, коллега. Сегодня хотим рассказать о своем телеграмм чате, который создали для общения наших читателей по всем вопросам, связанным с IT. Цель данного чата - взаимопомощь ИТ экспертов, а также начинающих специалистов между собой. В чате можно задать вопрос, на который давно не можешь найти ответ и получить ответ, или как минимум, подсказку от профессионального сообщества.
Для кого этот чат?
В чате присутствует следующая экспертиза:
Сетевая инженерия: вопросы по работе сетей на базе вендоров MikroTik, Cisco, Huawei, маршрутизация, коммутация, построение VPN, провайдерские решения (ISP);
Телефония и контактные центры: вопросы по VoIP решениям на базе Asterisk, CUCM, CME, Openscape, Avaya, Huawei, а так же по КЦ платформам на базе UCCX, UCCE, Genesys
Серверное администрирование: Linux/Unix системы, решения на базе Windows Server, Apache, Nginx, IIS и прочее.
DevOPS: про Caddy, Kubernetes, Docker, Vagrant, Jenkins, Chef, Ansible, Hadoop и ELK (Elasticsearch, Logstash и Kiban) - что называется "under the hood".
Помимо прочего, на вопросы участников отвечают наши инженеры "Мерион Нетворкс".
Вступить в чат
#функция числительных
function getNumEnding($number, $endingArray)
{
$number = $number % 100;
if ($number>=11 && $number
FHRP (Протокол резервирования первого перехода) - это группа протоколов способные обеспечить клиентов отказоустойчивым шлюзом.
Что за первый переход такой?. У нас есть коммутируемая среда (SW1) и есть Internet . Internet это маршрутизируемая среда . И для того чтобы перейти из коммутируемой среды , в маршрутизируемую среду для того чтобы выйти в интернет , как раз эти роутеры(R1,R2,VR - Virtual Router) обеспечивают данный переход и для того ,чтобы обеспечить отказоустойчивость этого перехода , его нужно резервировать . А потому и называется протоколы резервирования первого перехода.
И все протоколы группы FHRP будут работать в единой логике: R1 , R2 будут прикидываться VR и в случае отказа одного из маршрутизаторов, то его работу возьмет другой.
Forwarding Router ( FR ) - это роутер ,который данный момент активен и маршрутизирует трафик .
Standby Router ( SR ) - это роутер ,который стоит в резерве и ждет , когда накроется FR ,чтобы перехватите его работу на себя , в случае сбоя маршрутизатора.
FHRPs - это группа ,а значит пришло время познакомить вас с этими протоколами.
HSRP (Hot Standby Router Protocol) - Проприетарный протокол разработанный Cisco;
VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) - Свободный протокол ,сделан на основе HSRP;
GLBP (Gateway Load Balancing Protocol) - Проприетарный протоколCisco , обеспечивающий распределение нагрузки на несколько маршрутизаторов( шлюзов) используя 1 виртуальный адрес.
CARP( Common Address Redundancy Protocol) - свободный , разработан как часть OpenBSD , портирован во FreeBSD.
Итак начнём с HSRP
Протокол HSRP рассчитан на 2 роутера, 3 это уже лишний и с этим уже справиться протокол GLBP
Предположим ,что R1 это маршрутизатор выхода в интернет и для этого мы поднимем на нём Loopback 1 с адресом 200.200.200.200 и пропишем его в маршруте по умолчанию. Между маршрутизаторами будет настроен RIPv2 и будут анонсированы 2 классовые сети( network 10.0.0.0 и network 192.168.0.0) для простоты анонсирования маршрутов.
R2,R1 настраивается также. А теперь по порядку , настроим HSRP:
R1(config)# interface e 0/0 - переходим на интерфейс ethernet 0/0 (этот интерфейс смотрит в локальную сеть на коммутатор )
R1(config-if)# ip address 192.168.0.2 255.255.255.0 - задаем ip адрес для физического интерфейса
R1(config-if)# standby 1 ip 192.168.0.254 - задаем виртуальный ip адрес (который будет основным шлюзом для свитчей, смотрящих на конфигурируемый роутер). У обоих роутеров он одинаковый
R1(config-if)# stanby 1 priority 110 - устанавливаем приоритет данного роутера в 110 (по умолчанию приоритет 100)
R1(config-if)# standby 1 preempt - задаем режим приемтинга
R1(config-if)# standby 1 authentication md5 key-string MyPassword - задаем аутентификацию, если необходимо. Пароль будет передаваться с защитой алгоритмом хеширования md5, пароль будет MyPassword
R1(config-if)# standby 1 timers 100 255 - регулировка таймеров hsrp, где 100 - hello интервал в секундах (как часто посылаются пакеты hello пакеты keep-alive) и 255 - hold interval в секундах (через какой промежуток времени признавать соседа недоступным)
R1(config-if)# standby 1 preempt delay minimum 300 - настройка времени задержки (в секундах), через которое роутер будет становиться главным. Эта команда требуется для того,чтобы сначала отработали другие протоколы,прежде чем заработает HSRP . Пример: OSPF включенный на роутере в большой сети не успеет передать маршруты все ,а тут сразу заработает HSRP ,естественно он знать все маршруты не будет,а значить и стабильно гнать трафик тоже. Как раз время delay он будет использовать для того,чтобы дать OSPF передать все маршруты и после этого вкл HSRP.
Сам VPC должен получить следующие настройки: IP : 192.168.0.10/24 GW: 192.168.0.254
Главное ,чтобы клиент был в одной подсети и в качестве шлюза был виртуальный IP адрес.
TRACKING
Также полезно вешать TRACK на интерфейсы ,так как HSRP работает только в сторону ,куда направлен интерфейс ,то он не сможет отработать,когда упадут линки ,смотрящие на роутеры выше.(в данном случае это R3)
Router(config)# track 1 interface fa0/1 line-protocol - отслеживаем состояние интерфейса fa0/1, если он падает, то сработает объект отслеживания track 1.
Router(config-if)# standby 1 track 1 decrement 15 - если сработает объект отслеживания track 1, то текущий приоритет будет понижен на 15 единиц.
Router(config-if)# standby 1 track 1 fa0/1 20 - работает только в HSRP. Позволяет отслеживать интерфейс без дополнительного создания объекта отслеживания.
R1,R2,R0 будут настраиваться одинаково, принцип сохраняется.
А теперь нюансы HSRP
При работе нескольких VLAN , HSRP может идти трафик не совсем рационально из-за протокола STP. Представим ,что R1 это root primary за 10 VLAN, а R2 это ACTIVE router в HSRP . Это значит ,что любой трафик за этот VLAN будет идти следующим образом:VPC - R2 - R1 - R3 вместо того,чтобы идти напрямую VPC - R1 - R3. (L2 трафик всегда ходит через root во избежание петель)
Поэтому рекомендуют использовать HSRP version 2(по умолчанию вкл 1 максимум 255 процессов,а во 2 их 4095) и использовать наилучший приоритет для того роутера, который сейчас в сети root primary за текущий VLAN. И хорошей практикой будет если номер VLAN будет совпадать с номером процесса HSRP. ( № HSRP = VLAN )
3 Роутера в HSRP не имеет смысла держать,так как он всё равно будет в состоянии Listen и включиться только тогда,если active пропадет, standby займет его место , и только тогда он перейдет в состоянии standby.(речь идет о 3 роутере) Тоже самое будет касаться 4,5 ...n роутеров.
SLA
Бывает и другая ситуация ,когда не сам линк от R1 падает ,а устройство находящиеся за ним,к примеру SW2 упал link до R3. Проблему способен решить сервис SLA - Service Level Agreement.
Суть его проста,он ping сервис до провайдера и если он падает ,то отрабатывает track.
R1(config)# ip sla 1 - создаем зонд
R1(config-ip-sla)# icmp-echo 215.215.215.2 source-interface e0/2 - посылаем icmp echo ping на 215.215.215.2
R1(config-ip-sla-echo)# frequency 10 - посылаем icmp echo ping с частотой каждые 10 секунд
R1(config)# ip sla schedule 1 start-time now life forever - задаем расписание работы ip sla. В данном случае зон будет запущен прямо сейчас, при этом время окончания не задано (навсегда)
R1(config)# track 1 ip sla 1 reachability - устанавливаем объект отслеживания на доступность того хоста, на который посылаем icmp echo ping
R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 2.2.2.2 track 1 - направляем трафик по этому маршруту если объект трекинга track 1 работает (хост пингуется)
R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 3.3.3.3 10 - если не пингуется, направляем трафик в интернет по другому маршруту (Внимание! Здесь важно задать именно плохую метрику, например 10, иначе будут работать оба маршрута! (балансировка))
R1# show track 1 - показать состояние объекта отслеживания
VRRP
Настройка VRRP не сильно отличается от HSRP . Настраивается он также как и HSRP, только вместо standby используется vrrp. Router(config-if)# vrrp 1 ip 192.168.1.1 - включение vrrp. Проще пройтись по отличиям ,чем заново описывать все команды.
У VRRP тоже только 2 состояния Master и Backup(HSRP active и standby)
Preempt включен по умолчанию (HSRP он отключен)
При падении линка VRRP проводит выборы роутера(HSRP имеет запасной). Главного выбирают по IP адресу, когда проводят выборы.
Поддержка Аутентификации в VRRP отсутствует (RFC отсутствует),но в Cisco она реализована(HSRP по умолчанию)
VRRP по умолчанию hello таймер равен 1 секунде , dead таймер равен 3(у HSRP 3 и 10 соответственно)
Виртуальный адрес может совпадать с адресом интерфейса(HSRP такой адрес не даст прописать)
Использует Multicast HSRP равен 224.0.0.2 ( version 1) 224.0.0.102 (version 2) ,а VRRP 224.0.0.18
Может отслеживать только объекты , а HSRP и интерфейсы , и объекты.(смотри раздел tracking)
Диагностика
Router# show standby (vrrp or glbp) - показать общую информацию по протоколу группы FHRP
Router# show standby brief - показать информацию по протоколу группы FHRP в виде таблицы