Router mimarileri

Anatomy of Internet Routers : https://www.ciscolive.com adresinden BRKSPG-2772 – Anatomy of Internet Routers (2013 London) isimli session videosu oldukça yararlı.

IOS Routing Internals

 

ASIC vs NP :

Genel olarak ağ cihazlarında şu an ki yaklaşım, sistemi control plane, data plane olarak iki şekilde görmek üzerine kuruluyor. Data plane, hızlı veri transferi ve veri üzerinde hızlı işlem yapmak üzeredir. Control Plane ise daha çok data plane üzerinde veri iletimine yönelik değşimleri yapmak için kullanılır (routing change, feature change vb.). Dolayısı ile data plane için kullanılacak işlemcilerin hızlı olması gerekir.

ASIC’ler önceden belirlenen işlemleri yapmak için tasarlanırlar. Dolayısı ile yeni bir özellik uygulanmak istenir ise;

  • Bu özelliği control plane üzerinde yapmak ki bu durumda control plane işlevleri aksıyabilir.
  • Bu özellik için kendi ASIC bulununan yeni bir servis kartı yapılıp, bu işleve tabi tutulması gereken paketler bu karta yönlendirilebilir. Buda bu özelliğin uygulanmasında zaman sorununu ortaya çıkartabilir.

NP’ler ise göreceli olarak hızlı paket iletimi sağlarlar ve software upgrade ile yeni özelliklerin eklenmesi mümkün olmaktadır. Dolayısı ile yeni bir özelliğin uygulanması daha hızlı ve daha az maliyetli olmaktadır.

CAM :

Normal bir memory DRAM şu sorgu ile çalışır su index’de ne var? Fakat CAM farklıdır. Her bir hücre kendi karşılaştırma işlemini yapar ve CAM şu sorgu gider sende bu veri var mı? Bu durumda aynı CPU cycle içerisinde tüm hücreler karşılaştırmayı yapar ve 0 veya 1 döner. Bu şekilde eşleşen hücreler bulunur. Hücre uzunluğu sabitdir. Genellikle switchlerde kullanılır, MAC adress tablosu gibi.

IPv4 için kullanılabilir mi? TCAM versiyonu.

TCAM :

IPv4 uzunluğu sabit değildir. Dolayısı ile yapılacak sorgu uzunluğu sabit olmıyabilir. /17, /26 prefix arama gibi. Bunun için hücrelerin dikkate al dikkate alma özelliği bulunur. Bu şekilde her hücre karşılaştırmasını yapar ve 0 1 veya dont care (bit) olarak geri dönüş yapar. FIB lookeplarına veya bazı routerlarda sadece hızlandırılmış ACL vb gibi amaçlar için kullanılır.(Bir cycleda ACL sonucu vb almak için).

Packet Lookup Unit and Table Lookup Unit :

Hızlı yakınsama için paket iletiminde ve tablo aramalarında işaretçiler kullanılır. Basit bir örnek ile bir EBGP NH ait routeları update etmek gerektiğinde normalde ona ait tüm prefixlerin ADJ bilgisini uptade etmek gerekir. Prefix sayısı kadar update işlemi. Bunun yerine o prefixleirn NH bilgisi artı bir tabloya yazılır ve orası işaret edilir ise, sadece işaret edilen alanın update edilmesi sonucu daha hızlı bir update işlemi yapılabilir.