Protokollkiegészítési javaslat SRv6 alapú technológiák skálázódásának javítására
A felhőszolgáltatások, és a rajtuk megvalósítható mikroszolgáltatás-architektúra új kihívások elé állítják a hálózatok tervezőit. A felhasználók által a publikus felhőkben futtatott virtuális gépek és konténerek hálózati összeköttetése komoly tervezést igényel a mérnökök részéről. Az ilyen rendszerek komplexitásából adódóan a szolgáltatásokat kiszolgáló hálózatnak is összetettnek kell lennie, mely az adatközponton belüli és kívüli útválasztás esetében is egyre több csomópontot tartalmazó útvonalat jelent. Ezen útvonalak esetében hasznos lenne különböző forgalomirányítási stratégia (Traffic Engineering) módszerek alkalmazása a hálózati réteg szintjén. Azonban az ilyen lehetőségeket csak több, különböző hálózati protokoll összehangolásával lehetne megvalósítani. A többféle protokoll alkalmazása magasabb üzemeltetési költségeket és a hálózat nehézkesebb karbantartását jelentené.
Ezen problémák kiküszöbölésére egy jó opció lehet az IPv6 protokoll szegmens alapú útválasztást megvalósító kiegészítése (Segment Routing over IPv6, SRv6) [1]. Az SRv6-ban (és más Source Routing-ot megvalósító protokollokban) a hálózat útválasztóitól elvesszük a döntési lehetőséget, és a hálózat belépési pontján ellátjuk a csomagokat az általuk bejárandó csomópontok listájával. Ezáltal explicit módon tudjuk a csomagot olyan útvonalon továbbítani, melyről megbízható információkkal rendelkezünk a sávszélességi, késleltetési és egyéb hálózati paraméterekről. Mivel az SRv6 az IPv6 fejléc részét képezi szabványos kiegészítő fejlécként (IPv6 Extension Header), ezért az általa nyújtott lehetőségek miatt mind transzport-, mind maghálózatokban is jól használható, pl. SR-MPLS [2] helyett. Ennek köszönhetően akár a teljes hálózati folyamhoz (adatközpont hálózattól a transzport hálózatig beleértve a mobil maghálózatot is) elegendő lenne egyetlen protokollt használni, ezáltal elősegítve a protokoll heterogenitás csökkentését.
Azonban az SRv6 megvalósításából adódóan az egyes hálózati pontok (szegmensek) IPv6-os címekként vannak reprezentálva, mely szegmensenként is jelentős növekményt jelent egy csomagban. Nem nehéz elképzelni, hogy nagyobb számú szegmens esetén (10-es nagyságrend) a csomagok mérete jelentősen megnőhet. Ez pedig olyan problémákat idézhet elő, mint a lassabb feldolgozási idő, vagy a túl nagy csomagok eldobása.
Ezen probléma megoldására születtek már megoldások (pl. SRv6 Micro SID, [3]), azonban bizonyos esetekben, ahol szükség lehet a nagyobb címzési tartomány megtartására, ezek nem biztos, hogy hatékonyak lehetnek. Ennek a megoldására egy újszerű megközelítést mutatok be, mely a későbbiekben akár az SRv6 protokoll kiegészítése is lehet. A működés alapját a hálózati folyamonként dinamikusan kinevezett speciális csomópontok jelentik. Ezek oly módon cserélik a Routing Header szegmenseit, hogy mindig az aktuálisan következő útvonal-részlet kerüljön a csomagba, és egy meghatározott számú szegmensnél több ne legyen egyszerre. Tekintve, hogy a Linux kernel részeként elérhető, nyílt forráskódú SRv6 implementáció még nem eléggé kiforrott, így ezt kiegészítendő, az általam kidolgozott új eljárást egy Linux kernelmodulként implementálom. A saját megoldást teljesítményteszteknek vetem alá a meglévő implementációkkal szemben, és a mérési eredmények függvényében körvonalazom a használhatóságot befolyásoló hálózati és egyéb paraméterek jellemzőit, valamint a feltárt előnyök és potenciális korlátok mentén javaslatot teszek a gyakorlati alkalmazási lehetőségeire.
Hivatkozások:
[1] C. Filsfils, P. Camarillo, J. Leddy, D. Voyer, S. Matsushima, és Z. Li, „Segment Routing over IPv6 (SRv6) Network Programming”, sz. 8986. in Request for Comments. RFC Editor, 2021. [Online]. Elérhető: https://www.rfc-editor.org/info/rfc8986
[2] A. Bashandy, C. Filsfils, S. Previdi, B. Decraene, S. Litkowski, és R. Shakir, „Segment Routing with the MPLS Data Plane”, sz. 8660. in Request for Comments. RFC Editor, 2019. [Online]. Elérhető: https://www.rfc-editor.org/info/rfc8660
[3] C. Filsfils és mtsai., „Network Programming extension: SRv6 uSID instruction”, Internet Engineering Task Force, Internet-Draft draft-filsfils-spring-net-pgm-extension-srv6-usid-15, 2023. [Online]. Elérhető: https://datatracker.ietf.org/doc/draft-filsfils-spring-net-pgm-extension-srv6-usid/15/
szerző
-
Böősy Pál
Mérnök informatikus szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Bokor László
egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék -
Leiter Ákos
Óraadó, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
