일반적인 NPB 애플리케이션 시나리오에서 관리자에게 가장 골치 아픈 문제는 미러링된 패킷과 NPB 네트워크의 혼잡으로 인한 패킷 손실입니다.NPB의 패킷 손실로 인해 백엔드 분석 도구에서 다음과 같은 일반적인 증상이 나타날 수 있습니다.
- APM 서비스 성능 모니터링 지표가 감소하고, 거래 성공률이 감소하면 알람이 발생합니다.
- NPM 네트워크 성능 모니터링 지표 예외 알람 발생
- 보안관제 시스템이 이벤트 누락으로 인해 네트워크 공격을 탐지하지 못하는 경우
- 서비스 감사 시스템에 의해 생성된 서비스 행위 감사 이벤트의 손실
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바이패스 모니터링을 위한 중앙 집중식 캡처 및 배포 시스템으로서 NPB의 중요성은 자명합니다.동시에 데이터 패킷 트래픽을 처리하는 방식은 기존 라이브 네트워크 스위치와 상당히 다르며 많은 서비스 라이브 네트워크의 트래픽 혼잡 제어 기술은 NPB에 적용되지 않습니다.NPB 패킷 손실 해결 방법, 패킷 손실의 근본 원인 분석부터 살펴보겠습니다!
NPB/TAP 패킷 손실 혼잡 근본 원인 분석
먼저, 실제 트래픽 경로와 시스템과 레벨 1 또는 레벨 NPB 네트워크의 들어오고 나가는 매핑 관계를 분석합니다.NPB는 어떤 종류의 네트워크 토폴로지를 형성하더라도 수집 시스템으로서 전체 시스템의 "액세스"와 "출력" 사이에 다대다 트래픽 입출력 관계가 있습니다.
그런 다음 단일 장치의 ASIC 칩 관점에서 NPB의 비즈니스 모델을 살펴봅니다.
특징 1: 입력 및 출력 인터페이스의 "트래픽"과 "물리적 인터페이스 속도"가 비대칭이므로 마이크로 버스트가 많이 발생하는 것은 불가피한 결과입니다.일반적인 다대일 또는 다대다 트래픽 집계 시나리오에서 출력 인터페이스의 물리적 속도는 일반적으로 입력 인터페이스의 총 물리적 속도보다 작습니다.예를 들어 10G 수집 채널 10개와 10G 출력 채널 1개입니다.다중 레벨 배포 시나리오에서는 모든 NPBBS를 전체적으로 볼 수 있습니다.
특징 2: ASIC 칩 캐시 리소스는 매우 제한되어 있습니다.현재 일반적으로 사용되는 ASIC 칩의 경우 640Gbps 교환 용량을 갖춘 칩의 캐시는 3~10Mbyte입니다.3.2Tbps 용량 칩에는 20-50MB의 캐시가 있습니다.BroadCom, Barefoot, CTC, Marvell 및 기타 ASIC 칩 제조업체가 포함됩니다.
특징 3: 기존의 end-to-end PFC 흐름 제어 메커니즘은 NPB 서비스에는 적용되지 않습니다.PFC 흐름 제어 메커니즘의 핵심은 엔드투엔드 트래픽 억제 피드백을 달성하고 궁극적으로 통신 엔드포인트의 프로토콜 스택으로의 패킷 전송을 줄여 혼잡을 완화하는 것입니다.그러나 NPB 서비스의 패킷 소스는 미러링된 패킷이므로 혼잡 처리 전략은 삭제되거나 캐시될 수만 있습니다.
다음은 흐름 곡선의 일반적인 마이크로 버스트 모양입니다.
10G 인터페이스를 예로 들면, 2단계 트래픽 추세 분석 다이어그램에서는 트래픽 속도가 오랫동안 약 3Gbps를 유지합니다.마이크로 밀리초 추세 분석 차트에서 트래픽 급증(MicroBurst)은 10G 인터페이스 물리적 속도를 크게 초과했습니다.
NPB 마이크로버스트를 완화하기 위한 주요 기술
비대칭 물리적 인터페이스 속도 불일치의 영향을 줄입니다.- 네트워크를 설계할 때 비대칭 입력 및 출력 물리적 인터페이스 속도를 최대한 줄이십시오.일반적인 방법은 더 높은 속도의 업링크 인터페이스 링크를 사용하고 비대칭 물리적 인터페이스 속도를 피하는 것입니다(예: 1Gbit/s 및 10Gbit/s 트래픽을 동시에 복사).
NPB 서비스의 캐시 관리 정책 최적화- 스위칭 서비스에 적용되는 공통 캐시 관리 정책은 NPB 서비스의 포워딩 서비스에는 적용되지 않습니다.정적 보장 + 동적 공유의 캐시 관리 정책은 NPB 서비스의 특성을 기반으로 구현되어야 합니다.현재 칩 하드웨어 환경 제한 하에서 NPB 마이크로버스트의 영향을 최소화하기 위해.
분류된 트래픽 엔지니어링 관리 구현- 트래픽 분류에 따른 우선순위 트래픽 엔지니어링 서비스 분류 관리를 구현합니다.카테고리 대기열 대역폭을 기반으로 다양한 우선 순위 대기열의 서비스 품질을 보장하고, 사용자에게 민감한 서비스 트래픽 패킷이 패킷 손실 없이 전달될 수 있는지 확인합니다.
합리적인 시스템 솔루션은 패킷 캐싱 기능과 트래픽 형성 기능을 향상시킵니다.- ASIC 칩의 패킷 캐싱 기능을 확장하기 위해 다양한 기술적 수단을 통해 솔루션을 통합합니다.서로 다른 위치에서 흐름을 형성함으로써 마이크로 버스트는 형성 후 미세하고 균일한 흐름 곡선이 됩니다.
Mylinking™ Micro Burst 트래픽 관리 솔루션
방안 1 - 네트워크 최적화 캐시 관리 전략 + 네트워크 전체 분류 서비스 품질 우선 관리
네트워크 전체에 최적화된 캐시 관리 전략
Mylinking™ 트래픽 수집 제품은 NPB 서비스 특성과 다수 고객의 실제 비즈니스 시나리오에 대한 심층적인 이해를 바탕으로 전체 네트워크에 대해 "정적 보증 + 동적 공유" NPB 캐시 관리 전략 세트를 구현합니다. 비대칭 입력 및 출력 인터페이스가 많은 경우 트래픽 캐시 관리에 좋은 효과가 있습니다.현재 ASIC 칩 캐시가 고정되면 마이크로버스트 허용 범위가 최대로 실현됩니다.
마이크로버스트 처리 기술 - 비즈니스 우선순위에 따른 관리
트래픽 캡처 유닛을 독립적으로 배포하는 경우 백엔드 분석 도구의 중요도나 서비스 데이터 자체의 중요도에 따라 우선순위를 지정할 수도 있습니다.예를 들어, 많은 분석 도구 중 APM/BPC는 중요한 비즈니스 시스템의 다양한 지표 데이터를 모니터링하고 분석하기 때문에 보안 분석/보안 모니터링 도구보다 우선 순위가 높습니다.따라서 이 시나리오에서는 APM/BPC에 필요한 데이터를 높은 우선순위로 정의하고, 보안 모니터링/보안 분석 도구에 필요한 데이터를 중간 우선순위로 정의하고, 기타 분석 도구에 필요한 데이터를 낮은 우선순위로 정의할 수 있습니다. 우선 사항.수집된 데이터 패킷이 입력 포트에 들어갈 때 패킷의 중요도에 따라 우선순위가 정의됩니다.높은 우선순위의 패킷은 높은 우선순위의 패킷이 전달된 후에 우선적으로 전달되고, 다른 우선순위의 패킷은 더 높은 우선순위의 패킷이 전달된 후에 전달됩니다.우선순위가 높은 패킷이 계속 도착하면 우선순위가 높은 패킷이 우선적으로 전달됩니다.입력 데이터가 장기간 출력 포트의 전달 용량을 초과하는 경우 초과 데이터는 장치의 캐시에 저장됩니다.캐시가 가득 차면 장치는 우선적으로 낮은 순서의 패킷을 삭제합니다.이러한 우선순위 관리 메커니즘은 주요 분석 도구가 분석에 필요한 원본 트래픽 데이터를 실시간으로 효율적으로 얻을 수 있도록 보장합니다.
마이크로버스트 처리 기술 - 전체 네트워크 서비스 품질의 분류 보장 메커니즘
위 그림에서 볼 수 있듯이 트래픽 분류 기술을 사용하여 액세스 계층, 집합/코어 계층 및 출력 계층에서 모든 장치의 서로 다른 서비스를 구분하고 캡처된 패킷의 우선 순위를 다시 표시합니다.SDN 컨트롤러는 트래픽 우선순위 정책을 중앙 집중식으로 전달하고 이를 전달 장치에 적용합니다.네트워킹에 참여하는 모든 장치는 패킷에 포함된 우선순위에 따라 서로 다른 우선순위 대기열에 매핑됩니다.이러한 방식으로 소규모 트래픽의 고급 우선 순위 패킷은 패킷 손실이 전혀 발생하지 않을 수 있습니다.APM 모니터링 및 특수 서비스 감사 우회 트래픽 서비스의 패킷 손실 문제를 효과적으로 해결합니다.
솔루션 2 - GB급 확장 시스템 캐시 + 트래픽 조절 방식
GB 수준 시스템 확장 캐시
트래픽 수집 장치의 장치에 고급 기능 처리 기능이 있으면 장치의 메모리(RAM)에서 일정량의 공간을 장치의 전역 버퍼로 열어 장치의 버퍼 용량을 크게 향상시킬 수 있습니다.단일 획득 장치의 경우 획득 장치의 캐시 공간으로 최소 GB 용량을 제공할 수 있습니다.이 기술은 당사의 트래픽 수집 장치 장치의 버퍼 용량을 기존 수집 장치의 버퍼 용량보다 수백 배 더 높게 만듭니다.동일한 전달 속도에서 트래픽 수집 장치 장치의 최대 마이크로 버스트 지속 시간이 길어집니다.기존 획득 장비에서 지원되는 밀리초 수준이 2단계로 업그레이드되었으며, 견딜 수 있는 마이크로 버스트 시간이 수천 배 증가했습니다.
다중 대기열 트래픽 조절 기능
마이크로버스트 처리 기술 - 대용량 버퍼 캐싱 + 트래픽 쉐이핑 기반 솔루션
초대형 버퍼 용량을 통해 마이크로버스트에 의해 생성된 트래픽 데이터를 캐시하고, 나가는 인터페이스에 트래픽 셰이핑 기술을 사용하여 패킷이 분석 도구로 원활하게 출력되도록 합니다.본 기술을 적용하면 마이크로 버스트로 인한 패킷 손실 현상을 근본적으로 해결합니다.
게시 시간: 2024년 2월 27일
