Эволюция сетевых пакетных брокеров от Cubro

27 февраль 2018

 

 В настоящее время операторы связи и провайдеры с большими и развитыми сетевыми инфраструктурами как правило испытывают сложности в их управлении. Чтоб избежать потери производительности и минимизировать сбои в работе, операторы ищут решения для внедрения видимости сетевых процессов, способные помочь им понять, что происходит в их сетях. При комплексном подходе к решению таких задач, видимость сетевых процессов на уровне L4 бывает недостаточно, для полного понимания ситуации.

 Для решения именно таких задач используют пакетные брокеры, которые, как правило, являются устройствами на базе ASIC с фиксированной функциональностью.

 Альтернативой им являются программно-аппаратные устройства, использующие функциональность P4 - высокоуровневого языка программирования с открытым исходным кодом, который обеспечивает полную программируемость алгоритма пересылки данных. Он предназначен для описания поведения массива данных любого устройства, которое пересылает, изменяет или проверяет сетевой трафик.

 Основное назначение функциональности P4 - предоставить сетевым инженерам и операторам возможность контролировать пакетную обработку на уровне чипа и разрабатывать свои собственные функции. Большинство массивов данных сети проходит через три основные операции: парсинг пакетов, операции сопряжения / действия и повторная сборка пакетов. И поскольку P4 является прикладным языком, пользователи имеют возможность с его помощю определять структуры заголовков пакетов, которые будет извлекать парсер. Это дает значительное преимущество по сравнению с такими протоколами, как OpenFlow, которые могут анализировать только заголовки поддерживаемых сетевых протоколов.

 Три основных преимущества использования P4:

 Легко добавлять новые функции: процессоры сетевых устройств можно запрограммировать для поддержки новых протоколов;

 Удаление неиспользуемых протоколов: неиспользуемые протоколы могут быть удалены, освобождая место для актуальных задач;

 Эффективная видимость сетевых процессов: P4 позволяет пользователям программировать правила для пересылающих устройств. Он может, например, создать тег для каждого пакета, когда он проходит через маршрутизатор или коммутатор. Это дает сетевым инженерам более высокий уровень наблюдаемости пути маршрутизации пакетов для определения задержек в сети.

 Платформа Cubro G5

 Cubro Sessionmaster EXA32100 и EXA48600 являются первыми сетевыми пакетными брокерами на рынке с поддержкой языка программирования P4, который дает возможность добавлять функции, не поддерживаемые в ASIC устройствах. Это позволяет добиться более высокой производительности по сравнению с архитектурой FPGA устройств. В качестве примера – обработка разных расширенных функций MPLS:

Ethernet|MPLS|IPv4|payload                                                                                                                     

Ethernet|MPLS|IPv6|payload

Ethernet|MPLS|MPLS|payload

Ethernet|MPLS|MPLS|Ethernet|payload

Ethernet|MPLS|MPLS|MPLS|MPLS|payload

Ethernet|MPLS|XXXX|payload                                                                                                                      

 Это простой пример использования возможностей языка P4, с помощью которого можно задать не только функцию мониторинга, но и модифицировать трафик в сети SDN и других разветвлённых сетевых инфраструктурах.

                                                   

 Кроме того, эти продвинутые брокеры сетевых пакетов позволяют сетевым инженерам программировать логику чипов на остальном сетевом оборудовании, что дает возможность создавать любую сетевую схему с заданным функционалом, что также экономически выгодно, так как позволяет операторам и провайдерам для своих нужд оптом закупать незапрограммированные устройства без логики, напрямую у производителей, минуя посредников.

 Платформа G5 для брокеров сетевых пакетов Cubro поддерживает определяемые пользователем ключи соответствия и действия. Это дает большое преимущество для будущего расширения функционала. В случае необходимости, язык P4 позволяет добавлять его в течение нескольких недель, что может быть невозможно в ASIC устройствах. Например, снятие до четырех тегов MPLS в одном действии не поддерживается ни в одном ASIC коммутаторе.

Мероприятия