По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Современные IP сети должны обеспечивать надежную передачу пакетов сети VoIP и других важных служб. Эти сервисы должны обеспечивать безопасную передачу, определенную долю предсказуемости поведения трафика на ключевых узлах и конечно гарантированный уровень доставки пакетов. Сетевые администраторы и инженеры обеспечивают гарантированную доставку пакетов путем изменения параметров задержки, джиттера, резервирования полосы пропускания и контроля за потерей пакетов с помощью Quality Of Service (QoS).
Современные сети конвергентны. Это означает, что приходящей трафик в корпоративный сегмент сети, будь то VoIP, пакеты видеоконференцсвязи или обычный e-mail приходят по одному каналу передачу от Wide Area Network (WAN) . Каждый из указанных типов имеет свои собственные требования к передаче, например, для электронной почты задержка 700 мс некритична, но задержка 700 мс при обмене RTP пакетами телефонного разговора уже недопустима. Для этого и создаются механизмы QoS [описаны в рекомендации Y.1541]. Рассмотрим главные проблемы в корпоративных сетях:
Размер полосы пропускания: Большие графические файлы, мультимедиа, растущее количество голосового и видео трафика создает определенные проблемы для сети передачи;
Задержка пакетов (фиксированная и джиттер): Задержка – это время, которое проходит от момента передачи пакета до момента получения. Зачастую, такая задержка называется «end-to-end», что означает точка – точка. Она бывает двух типов:
Фиксированная задержка: Данные вид задержки имеет так же два подтипа: задержка сериализации и распространения. Сериализация - это время затрачиваемое оборудованием на перемещение бит информации в канал передачи. Чем шире пропускная способность канала передачи, тем меньше время тратится на сериализацию. Задержка распространения это время, требуемое для передачи одного бита информации на другой конец канала передачи;
Переменная сетевая задержка: Задержка пакета в очереди относится к категории переменной задержки. В частности, время, которое пакет проводит в буфере интерфейса, зависит от загрузки сети и относится так же к переменной сетевой задержке;
Изменение задержки (джиттер): Джиттер это дельта, а именно, разница между задержками двух пакетов;
Потеря пакетов: Потеря пакетов, как правило, вызывается превышением лимита пропускной способности, в результате чего теряются пакеты и происходят неудобства в процессе телефонного разговора.
Размер полосы пропускания
Рисунок иллюстрирует сети с четырьмя «хопами» - промежуточными узлами на пути следования пакета между сервером и клиентом. Каждый «хоп» соединен между собой своим типом среды передачи в разной пропускной способностью. В данном случае, максимальная доступная полоса для передачи равна полосе пропускания самого «узкого» места, то есть с самой низкой пропускной способностью.
Расчет доступной пропускной способности - это неотъемлемая часть настройки QoS, которая является процессом, осложненным наличием множества потоков трафика проходящего через сеть передачи данных и их необходимо учесть. Расчет доступной полосы пропускания происходит приблизительно по следующей формуле:
A=Bmax/F
где A – доступная полоса пропускания, Bmax – максимальная полоса пропускания, а F – количество потоков. Наиболее правильным методом при расчете пропускной способности является расчет с запасом в 10-20% от расчетной величины. Однако, увеличение пропускной способности вызывает удорожание всей сети и занимает много времени на осуществление. Но современные механизмы QoS могут быть использованы для эффективного и оптимального увеличения доступной пропускной способности для приоритетных приложений.
С помощью метода классификации трафика, алгоритм QoS может отдавать приоритет вызову в зависимости от важности, будь то голос или критически важные для бизнеса приложения. Алгоритмы QoS подразумевают предоставление эффективной полосы пропускания согласно требованиям подобных приложений; голосовой трафик должен получать приоритет отправки. Перечислим механизмы Cisco IOS для обеспечения необходимой полосы пропускания:
Priority queuing (приоритетная очередь или - PQ) или Custom queuing (пользовательская или настраиваемая очередь - CQ);
Modified deficit round robin - MDRR - Модифицированный циклический алгоритм с дополнительной очередью (маршрутизаторы Cisco 1200 серии);
Распределенный тип обслуживания, или Type Of Service (ToS) и алгоритм взвешенных очередей (WFQ) (маршрутизаторы Cisco 7x00 серии);
Class-Based Weighted Fair Queuing (CBWFQ) или алгоритм очередей, базирующийся на классах;
Low latency queuing (LLQ) или очередь с малой задержкой. Оптимизация использования канала путем компрессии поля полезной нагрузки «фреймов» увеличивает пропускную способность канала. С другой стороны, компрессия может увеличить задержку по причине сложности алгоритмов сжатия. Методы Stacker (укладчик) и Predictor (предсказатель) - это два алгоритма сжатия, которые используются в Cisco IOS.
Другой алгоритм эффективного использования канала передачи это компрессия заголовков. Сжатие заголовков особенно эффективно в тех сетях, где большинство пакетов имеют маленькое количество информационной нагрузки. Другими словами, если отношение вида (Полезная нагрузка)/(Размер заголовка) мало, то сжатие заголовков будет очень эффективно. Типичным примером компрессии заголовков может стать сжатие TCP и Real-time Transport Protocol (RTP) заголовков.
Задержка пакетов из конца в конец и джиттер
Рисунок ниже иллюстрирует воздействие сети передачи на такие параметры как задержка пакетов проходящих из одной части сетевого сегмента в другой. Кроме того, если задержка между пакетом с номером i и i + 1 есть величина, не равная нулю, то в добавок к задержке "end-to-end" возникает джиттер. Потеря пакетов в сети при передаче трафика происходит не по причине наличия джиттера, но важно понимать, что его высокое значение может привести к пробелам в телефонном разговоре. Каждый из узлов в сети вносит свою роль в общую задержку:
Задержка распространения (propagation delay) появляется в результате ограничения скорости распространения фотонов или электронов в среде передачи (волоконно-оптический кабель или медная витая пара);
Задержка сериализации (serialization delay) это время, которое необходимо интерфейсу чтобы переместить биты информации в канал передачи. Это фиксированное значение, которое является функцией от скорости интерфейса;
Задержка обработки и очереди в рамках маршрутизатора.
Рассмотрим пример, в котором маршрутизаторы корпоративной сети находятся в Иркутске и Москве, и каждый подключен через WAN каналом передачи 128 кбит/с. Расстояние между городами около 5000 км, что означает, что задержка распространения сигнала по оптическому волокну составит примерно 40 мс. Заказчик отправляет голосовой фрейм размером 66 байт (528 бит). Отправка данного фрейма займет фиксированное время на сериализацию, равное:
tзс = 528/128000=0,004125с=4.125 мс.
Также, необходимо прибавить 40 мс на распространение сигнала. Тогда суммарное время задержки составит 44.125 мс. Исходя из рисунка расчет задержки будет происходить следующим способом:
D1+Q1+D2+Q2+D3+Q3+D4
Если канал передачи будет заменен на поток Е1, в таком случае, мы получим задержку серилизации, равную:
tзс=528/2048000=0,00025781с=0,258 мс
В этом случае, общая задержка передачи будет равнять 40,258 мс.
Несмотря на доступ к все более эффективному и мощному оборудованию, операции, выполняемые непосредственно на традиционных физических (или «чистых») серверах, неизбежно сталкиваются со значительными практическими ограничениями. Стоимость и сложность создания и запуска одного физического сервера говорят о том, что эффективное добавление и удаление ресурсов для быстрого удовлетворения меняющихся потребностей затруднено, а в некоторых случаях просто невозможно. Безопасное тестирование новых конфигураций или полных приложений перед их выпуском также может быть сложным, дорогостоящим и длительным процессом.
Исследователи-первопроходцы Джеральд Дж. Попек и Роберт П. Голдберг в статье 1974 года («Формальные требования к виртуализируемым архитектурам третьего поколения» (“Formal Requirements for Virtualizable Third Generation Architectures”) - Communications of the ACM 17 (7): 412–421) предполагали, что успешная виртуализация должна обеспечивать такую среду, которая:
Эквивалента физическому компьютеру, поэтому доступ программного обеспечения к аппаратным ресурсам и драйверам должен быть неотличим от невиртуализированного варианта.
Обеспечивает полный контроль клиента над аппаратным обеспечением виртуализированной системы.
По возможности эффективно выполняет операции непосредственно на базовых аппаратных ресурсах, включая ЦП.
Виртуализация позволяет разделить физические ресурсы вычислений, памяти, сети и хранилища («основополагающая четверка») между несколькими объектами. Каждое виртуальное устройство представлено в своем программном обеспечении и пользовательской среде как реальный автономный объект. Грамотно настроенные виртуальные изолированные ресурсы могут обеспечить более защиту приложений приложений без видимой связи между средами. Виртуализация также позволяет создавать и запускать новые виртуальные машины почти мгновенно, а затем удалять их, когда они перестанут быть необходимыми.
Для больших приложений, поддерживающих постоянно меняющиеся бизнес-требования, возможность быстрого вертикального масштабирования с повышением или понижением производительности может означать разницу между успехом и неудачей. Адаптивность, которую предлагает виртуализация, позволяет скриптам добавлять или удалять виртуальные машины за считанные секунды, а не недели, которые могут потребоваться для покупки, подготовки и развертывания физического сервера.
Как работает виртуализация?
В невиртуальных условиях, архитектуры х86 строго контролируют, какие процессы могут работать в каждом из четырех тщательно определенных уровней привилегий (начиная с Кольца 0 (Ring 0) по Кольцо 3).
Как правило, только ядро операционной системы хоста имеет какой-либо шанс получить доступ к инструкциям, хранящимся в кольце под номером 0. Однако, поскольку вы не можете предоставить нескольким виртуальным машинам, которые работают на одном физическом компьютере, равный доступ к кольцу 0, не вызывая больших проблем, необходим диспетчер виртуальных машин (или «гипервизор»), который бы эффективно перенаправлял запросы на такие ресурсы, как память и хранилище, на виртуализированные системы, эквивалентные им.
При работе в аппаратной среде без виртуализации SVM или VT-x все это выполняется с помощью процесса, известного как ловушка, эмуляция и двоичная трансляция. На виртуализированном оборудовании такие запросы, как правило, перехватываются гипервизором, адаптируются к виртуальной среде и возвращаются в виртуальную машину.
Простое добавление нового программного уровня для обеспечения такого уровня организации взаимодействия приведет к значительной задержке практически во всех аспектах производительности системы. Одним из успешных решений было решение ввести новый набор инструкций в ЦП, которые создают, так называемое, «кольцо 1», которое действует как кольцо 0 и позволяет гостевой ОС работать без какого-либо влияния на другие несвязанные операции.
На самом деле, при правильной реализации виртуализация позволяет большинству программных кодов работать как обычно, без каких-либо перехватов.
Несмотря на то, что эмуляция часто играет роль поддержки при развертывании виртуализации, она все же работает несколько иначе. В то время как виртуализация стремится разделить существующие аппаратные ресурсы между несколькими пользователями, эмуляция ставит перед собой цель заставить одну конкретную аппаратную/программную среду имитировать ту, которой на самом деле не существует, чтобы у пользователей была возможность запускать процессы, которые изначально было невозможно запустить. Для этого требуется программный код, который имитирует желаемую исходную аппаратную среду, чтобы обмануть ваше программное обеспечение, заставив его думать, что оно на самом деле работает где-то еще.
Эмуляция может быть относительно простой в реализации, но она почти всегда несет за собой значительные потери производительности.
Согласно сложившимся представлениям, существует два класса гипервизоров: Type-1 и Type-2.
Bare-metal гипервизоры (исполняемые на «голом железе») (Type-1), загружаются как операционная система машины и – иногда через основную привилегированную виртуальную машину – сохраняют полный контроль над аппаратным обеспечением хоста, запуская каждую гостевую ОС как системный процесс. XenServer и VMWare ESXi – яркие примеры современных гипервизоров Type-1. В последнее время использование термина «гипервизор» распространилось на все технологии виртуализации хостов, хотя раньше оно использовалось только для описания систем Type-1. Первоначально более общим термином, охватывающим все типы систем, был «Мониторы виртуальных машин». То, в какой степени люди используют термин «мониторы виртуальных машин» все это время, наводит меня на мысль, что они подразумевают «гипервизор» во всех его интерпретациях.
Гипервизоры, размещенные на виртуальном узле (Type-2) сами по себе являются просто процессами, работающими поверх обычного стека операционной системы. Гипервизоры Type-2 (включая VirtualBox и, в некотором роде, KVM) отделяют системные ресурсы хоста для гостевых операционных систем, создавая иллюзию частной аппаратной среды.
Виртуализация: паравиртуализация или аппаратная виртуализация
Виртуальные машины полностью виртуализированы. Иными словами, они думают, что они обычные развертывания операционной системы, которые живут собственной счастливой жизнью на собственном оборудовании. Поскольку им не нужно взаимодействовать со своей средой как-то иначе, чем с автономной ОС, то они могут работать с готовыми немодифицированными программными стеками. Однако раньше за такое сходство приходилось платить, потому что преобразование аппаратных сигналов через уровень эмуляции занимало дополнительное время и циклы.
В случае с паравиртуализацией (PV – Paravirtualization) паравиртуальные гости хотя бы частично осведомлены о своей виртуальной среде, в том числе и том, что они используют аппаратные ресурсы совместно с другими виртуальными машинами. Эта осведомленность означает, что хостам PV не нужно эмулировать хранилище и сетевое оборудование, и делает доступными эффективные драйверы ввода-вывода. На первых порах это позволяло гипервизорам PV достигать более высокой производительности для операций, требующих подключения к аппаратным компонентам.
Тем не менее, для того, чтобы предоставить гостевой доступ к виртуальному кольцу 0 (т.е. кольцу -1), современные аппаратные платформы – и, в частности, архитектура Intel Ivy Bridge – представили новую библиотеку наборов инструкций ЦП, которая позволила аппаратной виртуализации (HVM – Hardware Virtual Machine) обойти узкое место, связанное с ловушкой и эмуляцией, и в полной мере воспользоваться преимуществами аппаратных расширений и немодифицированных операций ядра программного обеспечения.
Также значительно повысить производительность виртуализации может последняя технология Intel – таблицы расширенных страниц (EPT – Extended Page Tables).
В связи с этим, в большинстве случаев можно обнаружить, что HVM обеспечивает более высокую производительность, переносимость и совместимость.
Аппаратная совместимость
Как минимум, несколько функций виртуализации требуют аппаратную поддержку, особенно со стороны ЦП хоста. Именно поэтому вы должны убедиться, что на вашем сервере есть все, что вам необходимо для задачи, которую вы собираетесь ему дать. Большая часть того, что вам нужно знать, храниться в файле /proc/cpuinfo и, в частности, в разделе «flags» (флаги) каждого процессора. Однако вам нужно знать, то искать, потому что флагов будет очень много.
Запустите эту команду, чтобы посмотреть, что у вас под капотом:
$ grep flags /proc/cpuinfo
Контейнерная виртуализация
Как мы уже видели ранее, виртуальная машина гипервизора – это полноценная операционная система, чья связь с аппаратными ресурсами «основополагающей четверки» полностью виртуализирована – она думает, что работает на собственном компьютере.
Гипервизор устанавливает виртуальную машину из того же ISO-образа, который вы загружаете и используете для установки операционной системы непосредственно на пустой физический жесткий диск.
Контейнер в свою очередь фактически представляет собой приложение, запускаемое из скриптообразного шаблона, которое считает себя операционной системой. В контейнерных технологиях, таких как LXC и Docker, контейнеры – это не что иное, как программные и ресурсные (файлы, процессы, пользователи) средства, которые зависят от ядра хоста и представления аппаратных ресурсов «основополагающей четверки» (т.е. ЦП, ОЗУ, сеть и хранилище) для всего, то они делают.
Конечно, с учетом того, что контейнеры фактически являются изолированными расширениями ядра хоста, виртуализация Windows (или более старых или новых версий Linux с несовместимыми версиями libc), например, на хосте Ubuntu 16.04 будет сложна или невозможна. Но эта технология обеспечивает невероятно простые и универсальные вычислительные возможности.
Перемещение
Модель виртуализации также позволяет использовать широкий спектр операций перемещения, копирования и клонирования даже из действующих систем (V2V). Поскольку программные ресурсы, определяющие виртуальную машину и управляющие ею, очень легко идентифицировать, то обычно не требуется очень много усилий для дублирования целых серверных сред в нескольких местах и для разных целей.
Иногда это не сложнее, чем создать архив виртуальной файловой системы на одном хосте, распаковать его на другом хосте по тому же пути, проверить основные сетевые настройки и запустить. Большинство платформ предлагают единую операцию командной строки для перемещения гостей между хостами.
Перемещение развертываний с физических серверов на виртуализированные среды (P2V) иногда может оказаться немного сложнее. Даже создание клонированного образа простого физического сервера и его импорт в пустую виртуальную машину может сопровождаться определенными трудностями. И как только все это будет выполнено, вам, возможно, придется внести некоторые корректировки в системную архитектуру, чтобы можно было использовать возможности, предлагаемые виртуализацией, в полную силу. В зависимости от операционной системы, которую вы перемещаете, вам также может потребоваться использование паравиртуализированных драйверов для того, чтобы ОС могла корректно работать в своем «новом доме».
Как и в любых других ситуациях управления сервером: тщательно все продумывайте заранее.
В этой статье описывается конфигурация, необходимая на маршрутизаторе Cisco для получения сведений о системе доменных имен (DNS) от поставщика услуг и передачи их внутренним пользователям с помощью DHCP. Протокол DNS используется для разрешения полного доменного имени (FQDN) на его соответствующий IP-адрес.
Получение DNS IP адреса от провайдера с помощью PPP
В большинстве корпоративных сетей, где локальный DNS-сервер недоступен, клиенты должны использовать службу DNS, предоставляемую провайдером, или настроить общедоступный DNS-сервер в свободном доступе.
Рис. 1.1 DNS IP-адрес от провайдера с использованием PPP
Настройка локального DHCP-сервера на маршрутизаторе Cisco
Выполните настройку основных параметров DHCP на маршрутизаторе Cisco и включите его для того, чтобы он действовал как DHCP-сервер для локальной сети.
Во-первых, включите службу DHCP на маршрутизаторе Cisco.
R1(config)#service dhcp
Затем создайте пул DHCP, определяющий сетевую подсеть, которая будет передана в аренду DHCP-клиентам в локальной сети.
ip dhcp pool LAN_MY
network 192.168.1.0 255.255.255.0
default-router 192.168.1.1
dns-server 192.168.1.1
Здесь пул DHCP был назван как LAN_MY.
Оператор network задает подсеть и маску пула адресов DHCP
default-router указывает IP-адрес маршрутизатора по умолчанию для DHCP-клиента. Это должен быть IP-адрес в той же подсети, что и клиент
DNS-сервер задает IP-адрес DNS-сервера, который доступен для DHCP-клиента
Включите DNS-сервер на маршрутизаторе Cisco
В режиме глобальной конфигурации включите службу DNS на маршрутизаторе.
R1(config)#ip dns server
Конфигурация для ретрансляции публичной службы DNS от провайдера через PPP
Для того, чтобы получить Public DNS от провайдера, необходимо настроить ppp ipcp dns request на Dialer интерфейсе.
R1(config)#interface dialer 1
R1(config-if)#ppp ipcp dns request
Когда все вышеперечисленные конфигурации будут выполнены:
Команда ppp ipcp dns request сначала помогает получить информацию о публичном DNS-сервере от провайдера через ipcp-фазу согласования PPP.
Затем команда ip dns server позволяет маршрутизатору начать действовать в качестве самого DNS-сервера. Однако маршрутизатор в конечном итоге использует Public DNS service от провайдера для разрешения доменных имен
Кроме того, когда локальный DHCP-сервер раздаст IP-адреса клиентам, он будет представлять себя как DNS-сервер. Все входящие запросы разрешения DNS от клиентов будут обрабатываться маршрутизатором с использованием Public DNS
Проверка
Шаг 1: Запустите debug ppp negotiation и внимательно прочитайте информацию о IPCP, чтобы проверить, предоставляется ли информация о DNS-сервере провайдером.
Шаг 2: выполните команду show ppp interface virtual-access, чтобы узнать о различных параметрах, успешно согласованных во время настройки PPP.
R1# show ppp interface virtual-access 3