По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
В 2012 году Джим Роскинд разработал новый транспортный протокол, основной целью которого было увеличение скорости, с которой данные могут передаваться по относительно стабильным высокоскоростным сетям. В частности:
Сокращение трехстороннего рукопожатия до запуска одного пакета (нулевое рукопожатие)
Уменьшение количества повторно передаваемых пакетов, необходимых для передачи данных
Уменьшение блокировки заголовка между несколькими потоками данных в пределах одного потока TCP, вызванной потерей пакетов
Уменьшение рукопожатия при запуске
Как правило, значение rtt нельзя изменить, поскольку оно обычно ограничено физическим расстоянием и скоростью соединения между отправителем и получателем. Таким образом, один из лучших способов сократить общее время передачи данных - просто уменьшить количество циклов обмена, необходимых между отправителем и получателем для передачи заданного потока или блока данных. QUIC разработан для сокращения количества циклов приема-передачи, необходимых для установки нового соединения, от трехстороннего подтверждения TCP до процесса запуска с нулевым временем приема-передачи. Для этого QUIC использует серию криптографических ключей и хэшей; процесс состоит из:
Клиент отправляет серверу приветствие (CHLO), содержащее требование подтверждения, которое представляет собой список типов сертификатов, которые клиент примет для проверки идентичности сервера; набор сертификатов, к которым у клиента есть доступ; и хэш сертификата, который клиент намеревается использовать в этом соединении. Одно конкретное поле, маркер адреса источника (STK) будет оставлено пустым, потому что раньше с этим сервером не было связи.
Сервер будет использовать эту информацию для создания STK на основе информации, предоставленной в первоначальном приветствии клиента и исходном IP-адресе клиента. Сервер отправляет отклонение (REJ), которое содержит этот STK.
Как только клиент получает STK, он включает его в будущие пакеты приветствия. Если STK совпадает с ранее использованным STK с этого IP-адреса, сервер примет приветствие.
Примечание: Эта пара IP-адрес / STK может быть украдена, и, следовательно, исходный IP-адрес может быть подменен злоумышленником с доступом к любой связи с этой парой. Это известная проблема в QUIC, которая рассматривается в документации QUIC.
Для сравнения, TCP требует, как минимум полтора rtts для создания нового сеанса:
SYN, SYN-ACK, а затем следующий ACK. Сколько времени экономит при переходе на одно соединение rtt? Конечно, это зависит от реализации клиентского и серверного приложений. Однако многие веб-страницы и приложения для мобильных устройств должны подключаться к множеству разных серверов (возможно, к сотням) для создания единой веб-страницы. Если каждое из этих подключений уменьшить с полутора до одного RTT, это может значительно снизить производительность.
Сокращение повторных передач
QUIC использует ряд различных механизмов для уменьшения количества повторно передаваемых пакетов:
Включая Forward Error Correction (FEC) во все пакеты; это позволяет получателю (часто) восстанавливать поврежденную информацию, а не запрашивать ее повторно.
Использование отрицательных подтверждений (NACK) вместо SACK или механизма тройного ACK для запроса повторной передачи определенных порядковых номеров; это предотвращает неоднозначность между запросом на повторную передачу и условиями сети, которые вызывают отправку нескольких подтверждений.
Использование быстрых подтверждений, как описано ранее для TCP.
Использование управления окном предотвращения перегрузки CUBIC.
Механизм предотвращения перегрузки CUBIC - самый интересный из них. CUBIC пытается выполнить двоичный поиск между последним размером окна перед отбрасыванием пакета и некоторым меньшим размером окна, рассчитанным с использованием множительного коэффициента. Когда обнаруживается потеря пакета (либо через тайм-аут RTO, либо через NACK), максимальный размер окна (WMAX) устанавливается равным текущему размеру окна, и вычисляется новый минимальный размер окна (WMIN).
Окно отправителя устанавливается на WMIN, а затем быстро увеличивается до размера окна посередине между WMIN и WMAX. Как только окно достигает этой средней точки, размер окна очень медленно увеличивается при так называемом зондировании, пока не встретится следующий сброс пакета. Этот процесс позволяет CUBIC находить максимальную скорость передачи чуть ниже точки, в которой сеть начинает довольно быстро отбрасывать пакеты.
Исключение блокировки начала строки
"Единая транзакция" в Интернете часто является не "отдельной транзакцией", а скорее большим набором транзакций на нескольких разных серверах. Например, чтобы создать единую веб-страницу, сотни элементов, таких как изображения, скрипты, элементы каскадной таблицы стилей (CSS) и файлы языка гипертекстовой разметки (HTML), должны быть переданы с сервера на клиент. Эти файлы можно передавать двумя способами: последовательно или параллельно. Рисунок 1 иллюстрирует это.
На рисунке 1 показаны три варианта передачи нескольких элементов от сервера к клиенту:
В serialized варианте элементы передаются по одному в течение одного сеанса. Это самый медленный из трех возможных вариантов, так как вся страница должна быть построена поэлементно, при этом меньшие элементы ждут передачи больших, прежде чем их можно будет отобразить.
В варианте с несколькими потоками (multiple streams) каждый элемент передается через отдельное соединение (например, сеанс TCP). Это намного быстрее, но требует создания нескольких подключений, что может негативно повлиять на ресурсы клиента и сервера.
В мультиплексном (multiplexed) варианте каждый элемент передается отдельно через одно соединение. Это позволяет передавать каждый элемент с его собственной скоростью, но с дополнительными расходами ресурсов из-за опции нескольких потоков.
Некоторые формы механизма мультиплексной передачи имеют тенденцию обеспечивать максимальную скорость передачи при наиболее эффективном использовании ресурсов, но как это мультиплексирование должно быть реализовано? Протокол передачи гипертекста версии 2 (HTTPv2) позволяет веб-серверу мультиплексировать несколько элементов в одном сеансе HTTP; поскольку HTTP работает поверх TCP, это означает, что один поток TCP может использоваться для параллельной передачи нескольких элементов веб-страницы. Однако один отброшенный пакет на уровне TCP означает, что каждая параллельная передача в потоке HTTP должна быть приостановлена на время восстановления TCP.
QUICK решает эту проблему, позволяя нескольким потокам HTTP v2 находиться в одном быстром соединении. Это уменьшает транспортные издержки на клиенте и сервере, обеспечивая при этом оптимальную доставку элементов веб - страницы.
Обнаружение MTU пути
Одним из основных вопросов спора между асинхронным режимом передачи (ATM) и интернет-протоколом (IP) был фиксированный размер ячейки. В то время как IP-сети полагаются на пакеты переменной длины, ATM, чтобы обеспечить более высокую скорость коммутации и улучшить взаимодействие с множеством различных физических уровней Time Division Multiplexing (TDM), задал ячейки фиксированной длины. В частности, IPv4 обеспечивает не только пакет переменной длины, но и фрагментацию в процессе передачи. Рисунок 2 иллюстрирует это.
На рис. 2 показано, что если A посылает пакет в направлении E, то какого размера он должен быть? Единственный канал, о котором действительно знает А, - это канал между собой и В, которое помечено как имеющее максимальный размер блока передачи 1500 октетов (Maximum Transmission Unit- MTU). Однако если A отправляет пакет длиной 1500 октетов, то этот пакет не сможет пройти через канал [C,D]. Есть два способа решить эту проблему.
Первый заключается в том, что C фрагментирует пакет на два меньших пакета. Это возможно в IPv4; C может определить, что пакет не поместится на следующем канале, по которому пакет должен быть передан, и разбить пакет на два меньших пакета. Конечно, с этим решением есть ряд проблем. Например, процесс фрагментации пакета требует гораздо больше работы со стороны C, возможно, даже перемещение пакета из аппаратного пути коммутации в программный путь коммутации.
Во-вторых, A никогда не отправляет пакет, превышающий минимальный MTU, по всему пути к E. Для этого A должен определить минимальный MTU на пути, и он должен иметь возможность фрагментировать информацию, отправляемую из протоколов верхнего уровня на несколько пакетов перед передачей. IPv6 выбирает этот последний вариант, полагаясь на обнаружение Path MTU (PMTU), чтобы найти минимальный MTU на пути (при условии, что PMTU действительно работает), и позволяя процессу IPv6 в A фрагментировать информацию из протоколов верхнего уровня на несколько пакетов, которые затем повторно собираются в исходный блок данных верхнего уровня в приемнике.
Это решение, однако, также является проблемным. В недавней работе с системой доменных имен (DNS) исследователи обнаружили, что около 37% всех DNS- resolvers отбрасывают фрагментированные пакеты IPv6. Почему это происходит? Самый простой способ понять это-рассмотреть структуру фрагментированного пакета, а также природу DoS и DDoS атак.
При передаче пакета, в пакет помещается заголовок, указывающий принимающую услугу (номер сокета или протокола какого-либо рода), а также информацию о передаваемой услуге. Эта информация важна для фильтрации пакета на основе различных политик безопасности, особенно если политика безопасности гласит: "разрешать только пакеты инициации сеанса в сеть, если пакет не принадлежит существующему сеансу." Другими словами, типичный фильтр с отслеживанием состояния, защищающий сервер, будет иметь некоторые основные правила, которым он следует:
Если пакет инициирует новый сеанс, пересылайте его и создайте новую запись сеанса.
Если пакет является частью существующего сеанса, перенаправьте его и сбросьте таймер сеанса.
Если пакет не является частью существующего сеанса, отбросьте его.
Время от времени очищайте старые сеансы.
Возможно подделать пакет, похожий на настоящий, но это очень сложно, т.к. используются различные nonce и другие методы, чтобы препятствовать подобному поведению. Но фрагментация пакета удаляет заголовок из второй половины пакета, что фактически означает, что второй пакет во фрагментированной паре может быть присоединен только к определенному сеансу или потоку, отслеживая часть пакета, которая имеет полный заголовок.
Как маршрутизатор или middlebox могут выполнить это? Он должен каким-то образом хранить копию каждого фрагмента пакета с заголовком где-нибудь в памяти, чтобы на пакет с заголовком можно было ссылаться для обработки любых будущих фрагментов. Как долго он должен хранить эти фрагменты с заголовками? На это нет ответа. Проще просто отбросить любые фрагменты, чем поддерживать состояние, необходимое для их обработки.
Каков результат? Похоже, что даже фрагментация на основе исходного кода не очень полезна на уровне IP.
Это должно напомнить об одном из основополагающих принципов пакета Интернет-протоколов: end-to-end принципе. End-to-end принцип гласит, что сеть не должна изменять трафик, передаваемый между двумя оконечными устройствами; или, скорее, сеть должна работать как черный ящик, соединяющий два устройства, никогда не изменяя данные, полученные от конечного хоста.
Означает ли это, что вся фильтрация трафика должна быть запрещена в общедоступном Интернете, всерьез навязывая end-to-end правило, оставляя всю безопасность конечным хостам?
Это представляет собой первоначальное обсуждения фильтрации пакетов в IPv6 с отслеживанием состояния. Однако это менее реалистичный вариант; более сильная защита - это не один идеальный файрволл, а скорее серия неидеальных файрволлов.
Другая альтернатива - принять еще одну частичку реальности, о которой часто забывают в мире сетевой инженерии: утечка абстракций. Сквозной принцип описывает идеально абстрактную систему, способную передавать трафик от одного хоста к другому, и совершенно абстрагированный набор хостов, между которыми переносится трафик. Но утекают все нетривиальные абстракции; проблема MTU и фрагментации - это просто утечка состояния из сети в хост, а система на хосте пытается абстрагировать эту утечку в приложение, отправляющее трафик по сети. В такой ситуации лучше всего просто признать утечку и официально отправить информацию в стек, чтобы приложение могло лучше принять решение о том, как отправлять трафик.
Другая альтернатива-принять еще одну частицу реальности, часто забываемую в мире сетевой инженерии: утечку абстракций. Сквозной принцип описывает идеально абстрагированную систему, способную передавать трафик от одного хоста к другому, и идеально абстрагированный набор хостов, между которыми осуществляется трафик. Но все нетривиальные абстракции протекают; проблема MTU и фрагментации-это просто утечка состояния из сети в хост, и система на хосте пытается абстрагировать эту утечку в приложение, отправляющее трафик по сети. В такой ситуации, возможно, лучше всего просто признать утечку и официально продвинуть информацию вверх по стеку, чтобы приложение могло принять лучшее решение о том, как отправлять трафик.
Но это приводит к еще одному интересному вопросу для размышления: является ли описанная здесь фильтрация состояний предательством end-to-end принципа? Ответ зависит от того, считаете ли вы протокол верхнего уровня, отправляющий данные, конечной точкой, или систему, на которой работает приложение (следовательно, включая сам стек IP), конечной точкой. Так или иначе, эта двусмысленность преследовала Интернет с самых ранних дней, хотя мир сетевой инженерии не всегда серьезно задумывался о разнице между этими двумя точками зрения.
ICMP
Хотя транспортные протоколы, такие как TCP и QUIC, обычно привлекают наибольшее внимание среди протоколов среднего уровня, существует ряд других протоколов, которые не менее важны для работы сети на основе IP. Среди них - протокол ICMP, который, можно сказать, предоставляет метаданные о самой сети. ICMP - это простой протокол, который используется для запроса информации о конкретном состоянии или для отправки сетевыми устройствами информации о том, почему определенный пакет отбрасывается в какой-либо точке сети. В частности:
ICMP может использоваться для отправки эхо-запроса или эхо-ответа. Эта функция используется для проверки связи с конкретным адресом назначения, который можно использовать для определения доступности адреса без использования слишком большого количества ресурсов на приемнике.
ICMP можно использовать для отправки уведомления об отброшенном пакете из-за того, что он слишком велик для передачи по каналу (слишком большой пакет).
ICMP может использоваться для отправки уведомления о том, что пакет был отброшен, поскольку его время жизни (TTL) достигло 0 (срок действия пакета истек при передаче).
Ответ на слишком большой пакет можно использовать для определения максимального размера передаваемого блока (MTU) в сети; отправитель может передать большой пакет и дождаться, чтобы увидеть, не отправит ли какое-либо устройство в сети уведомление о слишком большом пакете через ICMP. Если такое уведомление приходит, отправитель может попробовать постепенно уменьшать пакеты, чтобы определить самый большой пакет, который может быть передан из конца в конец по сети.
Ответ с истекшим транзитом может использоваться для отслеживания маршрута от источника до пункта назначения в сети (это называется трассировкой маршрута). Отправитель может передать пакет в конкретное место назначения, используя любой протокол транспортного уровня (включая TCP, UDP или QUIC), но с TTL равным 1. Сетевое устройство первого перехода должно уменьшить TTL и отправить обратно ICMP-сообщение с истекшим сроком действия в транзитном уведомлении отправителю. Отправляя серию пакетов, каждый с TTL на один больше, чем предыдущий, каждое устройство на пути может быть вынуждено передать отправителю сообщение ICMP с истекшим сроком действия в транзитном уведомлении, открывая весь путь пакета.
Возможно, вы уже слышали о термине "wirespeed" раньше. Это то, что отдел маркетинга любит использовать, когда речь заходит о продаже сетевого оборудования. Это означает, что пакеты могут быть переданы без какой-либо заметной задержки. Кстати, для остальной части этой статьи слова "многоуровневый коммутатор" и "маршрутизатор" - это одно и то же. Все, что я объясняю о многоуровневых коммутаторах отныне, также относится и к маршрутизаторам. Давайте посмотрим на разницу между коммутаторами 2уровня и многоуровневыми коммутаторами с точки зрения коммутации:
Вы знаете, что коммутаторы 2 уровня будут переключать только кадры Ethernet в пределах VLAN, и, если мы хотим, мы можем фильтровать трафик на основе уровня 2 (например, с защитой портов). Многоуровневый коммутатор может делать то же самое, но он также способен маршрутизировать между VLAN и фильтровать на уровне 3 или 4 с помощью списков доступа.
Переадресация на уровне 2 основана на конечном MAC-адресе. Наш коммутатор изучает исходные MAC-адреса на входящих кадрах и строит таблицу MAC-адресов. Всякий раз, когда фрейм Ethernet входит в один из наших интерфейсов, мы проверяем таблицу MAC-адресов, чтобы найти конечный MAC-адрес, и отправляем его в правильный интерфейс.
Переадресация на уровне 3 основана на IP-адресе назначения. Переадресация происходит, когда коммутатор получает IP-пакет, где исходный IP-адрес находится в другой подсети, чем конечный IP-адрес.
Когда наш многоуровневый коммутатор получает IP пакет со своим собственным MAC адресом в качестве назначения в заголовке Ethernet есть две возможности:
Если конечный IP-адрес является адресом, настроенным многоуровневом коммутаторе, то IP-пакет был предназначен для этого коммутатора.
Если конечный IP-адрес - это адрес, который не настроен на многоуровневом коммутаторе, то мы должны действовать как шлюз и "маршрутизировать" пакет. Это означает, что нам придется сделать поиск в таблице маршрутизации, чтобы проверить наличие самого полного совпадения. Кроме того, мы должны проверить, разрешен ли IP-пакет, если вы настроили ACL.
В те не далекие времена коммутация производилась на аппаратной скорости, а маршрутизация-на программной. В настоящее время как коммутация, так и маршрутизация выполняются на аппаратной скорости. В оставшейся части этой статьи вы узнаете почему.
Давайте рассмотрим разницу между обработкой кадров Ethernet и IP-пакетов:
Жизнь коммутатора уровня 2 проста
Коммутатор проверит контрольную сумму кадра Ethernet, чтобы убедиться, что он не поврежден или не изменен.
Коммутатор получает кадр Ethernet и добавляет исходный MAC-адрес в таблицу MAC-адресов.
Коммутатор направляет кадр Ethernet к правильному интерфейсу, если он знает конечный MAC-адрес. Если нет,то он будет отброшен (помечен как flood).
Там нет никакого изменения кадра Ethernet!
Теперь давайте посмотрим, что происходит, когда получает IP-пакет многоуровневый коммутатор:
В приведенном выше примере компьютер А посылает IP-пакет к компьютеру В. Обратите внимание, что они находятся в разных подсетях, поэтому нам придется его маршрутизировать. Когда наш многоуровневый коммутатор получит IP-пакет, вот что произойдет:
Коммутатор проверит контрольную сумму кадра Ethernet, чтобы убедиться, что он не поврежден или не изменен.
Коммутатор проверит контрольную сумму IP-пакета, чтобы убедиться, что он не поврежден или не изменен.
Многоуровневый коммутатор проверит таблицу маршрутизации, заметит, что 192.168.20 /24 напрямую подключен, и произойдет следующее:
Проверит таблицу ARP, чтобы увидеть, есть ли сопоставление уровня 2-3 для компьютера B. Если нет сопоставления, многоуровневый коммутатор отправит запрос ARP.
Конечный MAC-адрес изменится с FFF (многоуровневый коммутатор Fa0 / 1) на BBB (компьютер B).
Исходный MAC-адрес изменится с AAA (компьютер A) на GGG (многоуровневый коммутатор Fa0/2).
Поле TTL (time to live) в IP-пакете уменьшится на 1, и из-за этого контрольная сумма IP-заголовка будет пересчитана.
Контрольная сумма фрейма Ethernet должна быть пересчитана заново.
Фрейм Ethernet, несущий IP-пакет, будет отправлен из интерфейса к компьютеру B.
Как вы можете видеть, имеется довольно много шагов, связанных с маршрутизацией IP-пакетов.
Когда мы рассматриваем многоуровневый коммутатор возникает "разделение обязанностей". Мы должны построить таблицу для MAC-адресов, заполнить таблицу маршрутизации, ARP-запросы, проверить, соответствует ли IP-пакет списку доступа и т. д. И нам нужно переслать наши IP-пакеты. Эти задачи разделены между "плоскостью управления" и "плоскостью данных". Ниже приведен пример:
Плоскость управления отвечает за обмен информацией о маршрутизации с использованием протоколов маршрутизации, построение таблицы маршрутизации и таблицы ARP. Плоскость данных отвечает за фактическую пересылку IP-пакетов. Таблица маршрутизации не очень подходит для быстрой переадресации, потому что мы имеем дело с рекурсивной маршрутизацией.
Что такое рекурсивная маршрутизация?
Давайте рассмотрим пример:
В приведенном выше примере у нас есть три маршрутизатора. У R3 есть loopback интерфейс, к которому мы хотим получить доступ из R1. Будем использовать статические маршруты для достижения поставленной цели:
R1(config)#ip route 3.3.3.0 255.255.255.0 192.168.23.3
R1(config)#ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 192.168.12.2
Первый статический маршрут предназначен для достижения интерфейса loopback0 R3 и указывает на интерфейс FastEthernet0/0 R3. Второй статический маршрут необходим для достижения сети 192.168.23.0/24.
Всякий раз, когда R1 хочет достичь 3.3.3.0/ 24, мы должны выполнить 3 поиска:
Первый поиск должен проверить запись для 3.3.3.0/24. Он должен быть там и должен быть IP-адрес следующего прыжка-192.168.23.3
Второй поиск относится к 192.168.23.3. Есть запись, и IP-адрес следующего прыжка - 192.168.12.2.
Третий и последний поиск относится к 192.168.12.2. Там имеется вход, и он напрямую подключен.
R1 должен проверить таблицу маршрутизации 3 раза, прежде чем он будет знать, куда отправлять свой трафик. Звучит не очень эффективно, верно? Выполнение нескольких поисков для достижения определенной сети называется рекурсивной маршрутизацией.
Большую часть времени все входящие и исходящие IP-пакеты будут обрабатываться и пересылаться плоскостью данных, но есть некоторые исключения, давайте сначала рассмотрим картинку ниже:
Большая часть IP-пакетов может быть передана плоскостью данных. Однако есть некоторые "специальные" IP-пакеты, которые не могут быть переданы плоскостью данных немедленно, и они отправляются на плоскость управления, вот некоторые примеры:
IP-пакеты, предназначенные для одного из IP-адресов многоуровневый коммутатора.
Трафик протокола маршрутизации, такой как OSPF, EIGRP или BGP.
IP-пакеты, которые имеют некоторые параметры, заданные в IP-заголовке.
IP-пакеты с истекшим сроком действия TTL
Плоскость управления может пересылать исходящие IP-пакеты на плоскость данных или использовать свой собственный механизм пересылки для определения исходящего интерфейса и следующего IP-адреса прыжка. Примером этого является маршрутизация на основе локальной политики.
Наш многоуровневый коммутатор выполняет больше шагов для пересылки пакетов, чем коммутаторы уровня 2, поэтому теоретически он должен работать медленнее, верно?
Одна из причин, по которой многоуровневые коммутаторы могут передавать кадры и пакеты на wirespeed, заключается в том, что в плате данных используется специальное оборудование, называемое ASICs.
Такая информация, как MAC-адреса, таблица маршрутизации или списки доступа, хранится в этих ASIC. Таблицы хранятся в content-addressable memory (Cam) и ternary content addressable memory (TCAM).
Таблица CAM используется для хранения информации уровня 2, например:
Исходный MAC-адрес.
Интерфейс, на котором мы узнали MAC-адрес.
К какой VLAN относится MAC-адрес.
Поиск таблицы происходит быстро! Всякий раз, когда коммутатор получает кадр Ethernet, он будет использовать алгоритм хэширования для создания "ключа" для целевого MAC-адреса + VLAN, и он будет сравнивать этот хэш с уже хэшированной информацией в таблице CAM. Таким образом, он может быстро искать информацию в таблице CAM.
Таблица TCAM используется для хранения информации "более высокого уровня", например:
Списки доступа.
Информацию о качестве обслуживания.
Таблицу маршрутизации.
Таблица TCAM может соответствовать 3 различным значениям:
0 = не просматривать.
1 = сравнивать
X = любое приемлемое значение.
Полезно для поиска, когда нам не нужно точное совпадение. (таблица маршрутизации или ACL, например).
Поскольку существует 3 значения, мы называем его троичным. Так почему же существует 2 типа таблиц?
Когда мы ищем MAC-адрес, нам всегда требуется точное совпадение. Нам нужен точный MAC-адрес, если мы хотим переслать кадр Ethernet. Таблица MAC-адресов хранится в таблице CAM.
Всякий раз, когда нам нужно сопоставить IP-пакет с таблицей маршрутизации или списком доступа, нам не всегда нужно точное соответствие. Например, IP-пакет с адресом назначения 192.168.20.44 будет соответствовать:
192.168.20.44 /32
192.168.20.0 /24
192.168.0.0 /16
По этой причине такая информация, как таблица маршрутизации, хранится в таблице TCAM. Мы можем решить, должны ли совпадать все или некоторые биты.
Пример таблицы TCAM
Если мы хотим сопоставить IP-адрес 192.168.10.22, многоуровневый коммутатор сначала посмотрит, есть ли "самое полное совпадение". Там ничего нет, что соответствовало бы полностью 192.168.10.22/32, поэтому мы продолжим сравнение на не полное соответствие. В этом случае есть запись, которая соответствует 192.168.10.0/24. Приведенный выше пример относится к поиску таблиц маршрутизации, спискам доступа, а также к качеству обслуживания, спискам доступа VLAN и многим другим.
Теперь вы знаете все шаги, которые должен выполнять многоуровневый коммутатор, когда он должен пересылать IP-пакеты, плоскость управления/данных и, что мы используем разные таблицы, хранящиеся в специальном оборудовании, называемом ASIC. Давайте подробнее рассмотрим фактическую "пересылку" IP-пакетов.
Существуют различные методы коммутации для пересылки IP-пакетов. Вот различные варианты коммутации:
Процессорная коммутация:
Все пакеты проверяются процессором, и все решения о пересылке принимаются в программном обеспечении...очень медленно!
Быстрая коммутация (также известное как кеширование маршрутов):
Первый пакет в потоке проверяется процессором; решение о пересылке кэшируется аппаратно для следующих пакетов в том же потоке. Это более быстрый метод.
(CEF) Cisco Express Forwarding (также известный как переключение на основе топологии):
Таблица пересылки, созданная в аппаратном обеспечении заранее. Все пакеты будут коммутироваться с использованием оборудования. Это самый быстрый метод, но есть некоторые ограничения. Многоуровневые коммутаторы и маршрутизаторы используют CEF.
При использовании процессорной коммутации маршрутизатор удалит заголовок каждого кадра Ethernet, ищет IP-адрес назначения в таблице маршрутизации для каждого IP-пакета, а затем пересылает кадр Ethernet с переписанными MAC-адресами и CRC на исходящий интерфейс. Все делается в программном обеспечении, так что это очень трудоемкий процесс.
Быстрая коммутация более эффективна, потому что она будет искать первый IP-пакет, но будет хранить решение о переадресации в кэше быстрой коммутации. Когда маршрутизаторы получают кадры Ethernet, несущие IP-пакеты в том же потоке, он может использовать информацию в кэше, чтобы переслать их к правильному исходящему интерфейсу.
По умолчанию для маршрутизаторов используется CEF (Cisco Express Forwarding):
Давайте представим себе корпоративную сеть, где мобильная и офисная телефонная сеть слиты воедино, со всеми вытекающими плюсами – как компании могут сэкономить косты и запустить новые инициативы и приложения после интеграции их проводной IP – телефонии с сотовой сетью и беспроводной сетью.
Что такое конвергетная связь?
Практически у каждой компании есть система телефонии в том или ином виде – для внутренних и внешних коммуникаций. Большинство компаний используют систему IP – телефонии и IP – телефоны. Как примеры можно привести такие АТС как Cisco Unified Call Manager, Asterisk, FreeSWITCH и так далее. Все звонки идут через так называемые транки – провайдерские каналы связи, подключенные к АТС. Есть два типа транков – цифровые транки (такие как ISDN, PRI и так далее) и SIP – транки, или, как их ещё иногда называют (довольно редко) – IP – транки.
Мобильные сети также используются повседневно – сотрудникам выдаются корпоративные номера, которые они используют для рабочих звонков и сообщений и подключения к интернету вне офиса.
А представить себе компанию без Wi – Fi сети сейчас просто невозможно – сотрудники давно привыкли работать из любого места в офисе и без большого количества проводов. Опять же, популярной становится практика BYOD – Bring Your Own Device или «Принеси Свое Устройство», когда работники используют свои мобильные телефоны, планшеты и ноутбуки для выполнения корпоративных задач.
Fixed Mobile Convergence (FMC) – или конвергентная связь являет собой все три компоненты, упомянутые выше, интегрированные в одно решение. Это позволяет определять устройствам какую именно сеть или среду использовать для максимально выгодной и эффективной коммуникации. FMC – это концепт, и технически достигается разными вендорами различными способами.
FMC позволит вызовы с мобильных номеров сотрудников маршрутизировать через вашу офисную АТС со всеми вытекающими последствиями: запись разговора, статистика, правила маршрутизации внутреннего номера и так далее. Вы просто делаете SIP – транк между мобильным оператором и вашей АТС.
К примеру, мобильная гарнитура сотрудника также может быть зарегистрирована на корпоративной АТС как SIP – клиент и подключена к АТС через беспроводную сеть. При таком сценарии сотрудник может совершать вызовы, используя как мобильную сеть, так и беспроводную сеть для совершения звонков через его IP – АТС. Опять же, звонки тоже будут приходить на одно и то же устройство, но с двух совершенно разных направлений.
Плюсы использования конвергентной сети
Когда организация предоставляет гарнитуры, подобные тем, что мы упомянули выше, это позволит сэкономить много денег на мобильной связи – так как все звонки с мобильных устройств, которые сотрудники будут совершать с мобильного телефона, находясь в офисе, будут идти через корпоративную АТС. Основной вопрос здесь – это как реализовать бесшовную интеграцию, чтобы сотрудникам не приходилось подключать дополнительный софт или нажимать лишние кнопки при звонках.
Как я уже упомянул, тарифы на корпоративную мобильную связь и на VoIP связь могут быть сильно выгоднее для последних. Также очень часто тарифы на SIP гораздо выгоднее тарифов на классическую аналоговую связь через ТфОП.
Теперь коснёмся такой темы как международные вызовы – при внедрении FMC для компании возможно ввести такие правила, что абсолютно все международные вызовы должны идти через корпоративную телефонию, и, несмотря на то, что это все равно будет идти по повышенным тарифам, стоимость таких вызовов будет на порядки ниже по сравнению с использованием мобильной связи.
А что насчет продуктивности? Все сотрудники могут быть всегда доступны по их корпоративному номеру – в случае, если они находятся вне офиса, звонок будет автоматически перенаправлен на их мобильный номер, причем вызов будет совершен соответствующей АТС – если компания имеет офисы в нескольких городах или странах, это даст большой выйгрыш по качеству связи и затратам. Некоторые FMC вендоры также предоставляют возможность использования единого ящика голосовой почты, доступного как с рабочего телефона, так и с мобильного.
Более того, если в компании есть сотрудники, которые часто находятся в командировках, у вас есть возможность настроить мобильный телефон как удаленный экстеншен на корпоративной АТС и тогда они будут использовать только его – так уменьшатся затраты на оборудование и на его обслуживание. А еще, если сотрудники часто звонят из филиала в филиал, и привыкли использовать для этого мобильный телефон, это тоже позволит сильно уменьшить затраты. Конечно, бесспорным остается тот факт, что по - настоящему это будет ощущаться только при большом количестве сотрудников и наличии филиалов как таковых. Причем возможна настройка телефонов в таком режиме, когда вызов приходит сразу на два устройства и терминируется только на том, на котором подняли трубку – представляете, как это может помочь уменьшить количество неотвеченных вызовов? А вишенкой на торте является возможность реализации бесшовного роуминга между Wi – Fi сетью и сотовой сетью, тогда, к примеру, сотрудники смогут выйти из здания и вызов не прервется, а соединение автоматически переключится на сотовую сеть. Обратная ситуация также возможна – что опять - таки повлияет на затраты на сотовую связь.
Некоторые FMC решения также позволяют делать более гранулярный анализ звонков и активностей сотрудников – при интеграции с CRM системой это может сильно разгрузить продавцов с операционной точки зрения.
Заключение
На этом все, дорогие читатели! Думаю, многие из вас, читая данную статью задумались о том, что сейчас в 2018 году множество из описанных фич используется ежедневно у вас в компании и вы даже не думали, что это называется FMC ;) В 2018 году этот концепт немного устарел, по причине повсеместного развития облачных АТС и быстрого 4G подключения с безлимитным трафиком. Однако, мы все равно подумали, что это будет нелишним про это почитать :)