Hlavní navigace

Open Router

Pavel Satrapa

Open Router je jedním nejzajímavějších projektů, které v současné době probíhají pod křídly CESNETu. Cílem je vyvinout velmi rychlý a snadno konfigurovatelný IPv6 a IPv4 směrovač na bázi osobního počítače. Použití osobních počítačů v roli směrovačů není žádná novinka. V porovnání s hardwarovými směrovači však mají několik nevýhod.

Teoretická maximální průchodnost je omezena průchodností PCI sběrnice, která činí 4 Gb/s. Z praktických měření však vyplývá, že výkonný osobní počítač reálně dokáže procedit kolem 1 Gb/s. Na roli koncentrátoru několika gigabitových Ethernetů může PC zapomenout.

Když u hardwarového směrovače napíšete show config nebo něco podobného, obdržíte kompletní konfiguraci celého zařízení. Máte přehled a můžete hloubat, kde je chyba či co by se dalo zlepšit. V případě osobního počítače je konfigurace rozptýlena do několika inicializačních skriptů a konfiguračních souborů. Udělat si celkový obrázek je mnohem těžší, mezi jednotlivými složkami mohou vznikat nekonzistence a musíte se také naučit konfigurovat několik různých součástí systému s různou syntaxí.

Projekt OpenRouter se snaží nabídnout lék na oba zmíněné neduhy. Pokud se průchodnosti týče, řešení je jediné: hardwarová akcelerace. Výsledkem této části projektu má být speciální karta nazvaná Combo6, která bude mít na starosti vysokorychlostní směrování paketů.

Počítá se s její vnitřní průchodností kolem 10 Gb/s. Její první verze bude mít čtyři gigabitové Ethernety, které by měla dokázat směrovat plnou rychlostí. Jelikož je karta postavena na programovatelných hradlech (FPGA), lze snadno upravit její chování. Díky tomu bude možné v dalších verzích například nahradit čtveřici gigabitových Ethernetů jedním desetigigabitovým a podobně.

Architektura Open Routeru tedy vychází z osvědčené koncepce kvalitních směrovačů: o vlastní směrování se stará logika přímo na kartách a centrální procesor se zabývá jen řízením celého systému a správou pravidel pro směrování. Lze jej použít i pro rozhodování komplikovaných případů nebo softwarové směrování exotičtějších protokolů. Valnou většinu procházejících datagramů však centrální procesor nikdy neuvidí.

Kdyby počet rozhraní na kartě nedostačoval, lze do počítače instalovat několik karet Combo6. Jsou navzájem propojeny speciální sběrnicí. Pokud je třeba směrovat datagramy mezi dvojicí karet, protékají právě po této sběrnici. Čili PCI se nestává brzdou ani v takovýchto případech.

Celé řešení je modulární, což usnadňuje experimenty. Přeprogramováním FPGA lze změnit vnitřní život karty a zkoumat ještě rychlejší metody základního směrování. Řízení systému má na starosti software, který bude postaven na bázi volně šiřitelné odrůdy Unixu (počítá se s NetBSD a Linuxem). Tady se zase otevírá prostor pro testování nových směrovacích protokolů, které budou kartám plnit jejich směrovací tabulky.

Open Router je primárně vyvíjen pro IPv6 a jeho prvky jsou dimenzovány odpovídajícím způsobem. Obstarožní IPv4 bude pochopitelně také podporováno, aby si výdobytků projektu mohli užít i méně progresivní jedinci.

Pokud se snadnosti konfigurace týče, jde na to projekt Open Router od lesa. V jeho rámci se vyvíjí obecný konfigurační mechanismus na bázi XML. Základní myšlenka je taková, že veškerá data související s konfigurací budou uložena v XML souboru.

Z něj pak příslušné mechanismy (tzv. back-end) vygenerují potřebné konfigurační soubory. Nebo konfiguraci pro směrovač Cisco. Nebo Juniper. Cílem je, aby se konfigurátor dal použít pro různé platformy a aby jím správce sítě mohl pokud možno konfigurovat všechny její klíčové prvky.

Vznik a úpravu XML dat má na starosti front-end. Může mít několik tváří - WWW rozhraní nebo příkazový řádek napodobující juniperský Junos či IOS směrovačů Cisco. Uživatel si může vybrat, který přístup mu vyhovuje nejvíce.

Konfigurační stroj je samozřejmě nezávislý na kartě Combo6. Můžete jej použít ke konfiguraci běžného PC nebo třeba hardwarového směrovače.

Na projektu se podílí přes 40 lidí. Značnou část z nich tvoří studenti Fakulty informatiky Masarykovy univerzity a brněnského Vysokého učení technického. Vzhledem k tomu, že Open Router by zařazen i do mezinárodního projektu 6NET, je většina výstupů v angličtině.

UX17

A jaké že jsou aktuální výsledky? Návrh karty je hotov - a zveřejněn, takže si ji můžete postavit i vy, pokud máte pár milionů a nějaký ten měsíc času. Funkční prototyp by měl být k dispozici do konce roku. U konfiguračního stroje zatím žádné hmatatelné výsledky v podobě vystavených programů nejsou. Nicméně můžete si přečíst základní principy jeho koncepce a cest, kterými se má ubírat jeho implementace.

To vše je k dispozici na adrese http://www.open­router.net/.

Našli jste v článku chybu?