Hlavní navigace

Routovací tabulky rostou, konec Internetu však nehrozí

Karel Chvalovský 24. 4. 2001

Začátkem tohoto měsíce se znovu pozvolna začaly objevovat katastrofické scénáře, které poukazovaly na neúměrný růst Internetu a jemu neodpovídající technické pokroky. Zcela konkrétně se jednalo o tzv. routovací tabulky, které neustále pomalu geometrickou řadou narůstají. V čem tedy vězí celý problém, který opět odstartoval mediální lavinu?

Jednou ze základních věcí na Internetu je pochopitelně směrování neboli „routing“. V podstatě jde také o jeden z nejsložitějších dějů, především s ohledem na to, jak byl Internet budován, tedy tak, aby bylo možno doručit údaje k adresátovi i při přerušení některé z přenosových tras. O složitosti směrování se dá pochopitelně mluvit pouze tam, kde je možnost zvolit ke stejnému cíli více cest. V současném Internetu je tento problém především mezi jednotlivými poskytovateli připojení.

Pro „pokročilé“ směrování se na Internetu požívají další protokoly, především pak BGP (Border Gateway Protocol), momentálně ve verzi BGP-4. Ten se používá pro směrování mezi jednotlivými autonomními systémy (AS). Své vlastní AS mají typicky ISP a používají se právě při směrování mezi nimi. Tak to alespoň bývalo, jenže s růstem Internetu začaly vlastní AS používat také klasické společnosti, nejdříve pouze ty největší, dnes na západě i mnoho menších. Služba, pro kterou je potřebují, není nic jiného než multihoming. Tedy připojení podnikové sítě alespoň dvěma nezavislými spoji, k tomu je samozřejmě potřeba podstatně složitější směrování a jediným smysluplným řešením je právě pořízení vlastního AS a používáni protokolu BGP.

Právě zde začíná základní problém, který byl počátkem dubna znovu mediálně odstartován tímto článkem. S rostoucím počtem AS rostou také pochopitelně routovací tabulky, a to především u páteřních routerů. Pokud by měl každý AS pouze dva routovací záznamy, byl by jejich počet dvakrát větší než počet AS. Těch může být teoreticky až 65.535, tento prostor však zatím není plně vyčerpán. Ve skutečnosti se na Internetu nacházejí routery obhospodařující více než 200.000 routovacích záznamů. To již klade obrovské nároky na jejich hardware. O růstu záznamů v BGP ostatně vypovídá i následující graf zachycující situaci od konce osmdesátých let:

386

Vývoj routovacích objektů v BGP pro AS1221
Zdroj: Telstra

V tomto případě dosahuje současný počet routovacích záznamů přibližně 120.000, což je již velmi vysoké číslo. Vysoký počet routovacích záznamů klade na routery nároky hned ve dvou oblastech: na operační paměť a rychlost. Jako problematičtější je v současné době hodnocena náročnost na paměť. Je nutno si uvědomit, že například Cisco 12416 s 256 MB RAM je schopno do paměti uložit přibližně 400.000 routovacích záznamů (podrobnější testy zde). Zdá se sice, že to může být číslo stále ještě na míle vzdálené současným hodnotám, což je také pravda. Pokud by však pokračoval jejich růst nadále geometrickou řadou, netrvalo by příliš dlouho a ani tato teoretická maxima jednotlivých typů by nedostačovala. Navíc u některých routerů již současné hodnoty překračují jejich schopnosti. Obrovský počet routovacích objektů znamená také vysoký počet změn, které je nutno přijímat. Jde o různé flappovaní, tedy časté změny směrování, což není děj zcela neobvyklý, přestože by tomu měl bránit route dampening, tedy zablokování nějaké trasy, pokud často mění směrování. O vlivu flappingu v praxi velmi zajímavě pojednává tento článek. To vše má také vliv na rychlost routerů, ty sice disponují na první pohled velice výkonnými procesory, když však zjistíme, co všechno musí obstarávat, vše se rázem změní.

Problém se v celé své nahotě ukazuje u výše zmiňovaného multihomingu. Většina zákazníků totiž není ochotna investovat do nejdražších modelů routerů a disponují samozřejmě levnějšími modely, právě ty však mohou mít se současnou situací jisté problémy. Je však nutno znovu podotknout, že si za to vlastně multihomingy „mohou sami“, protože právě jejich zásluhou routovací tabulky tak prudce rostou. Je to svým způsobem začarovaný kruh.

Není tedy pochyb o tom, že současné řešení routingu je nevyhovující a pravděpodobně i dlouhodobě neúnosné, menší shoda již panuje v tom, jak tyto problémy řešit. Pouhé kupování stále výkonnějších a výkonnějších routerů není pravděpodobně tím nejsprávnějším. Navíc se vyskytuje poměrně ideální situace na zavedení nových protokolů. Je nedostatek IP adres a především brzy budou vyčerpány všechny současné AS. Řešením by nepochybně bylo zavedení IPv6 a navazujících protokolů včetně nového BGP. Jenže situace v této oblasti je dnes již notoricky známá, přechod na nový protokol se zatím nekoná a pravděpodobně ještě dlouho konat nebude. Výhody IPv6 jsou v tomto případě především v tom, že by se v mnohém dalo ušetřit na routovacích tabulkách.

Katastrofické scénáře se však rozhodně konat nebudou. Všichni totiž bezpečně vědí, že problém existuje a je nutno ho řešit. S hodně velkou nadsázkou by se tato situace dala přirovnat k Y2K. Rozhodně je také zajímavé sledovat, proč vlastně problém vznikl. Pokud pomineme samotný růst Internetu, tak jde především o jeho naprostou neorganizovanost a přehnanou dynamičnost BGP. Tolik oslavovaná vlastnost se totiž najednou ukazuje jako výrazný problém.

Našli jste v článku chybu?

24. 4. 2001 20:21

Karel Chvalovský (neregistrovaný)
Mel jsem spise na mysli nekontrolovanou dynamiku. Hlavni problem je v nutnosti udrzovat (kontrolovat) obrovske mnozstvi aktualnich dat. To neni zrovna idealni pro CPU a spoluprace BGP/TCP pro dane ucely take neni uplne nejvhodnejsi... Proste ona dynamika zpusobuje nadmernou rezii. IMHO

24. 4. 2001 18:14

Ondrej Pejsa (neregistrovaný)
S článkem v podstatě asi lze souhlasit, jenom myslím, že tvrzení "vysoká dynamičnost BGP je de-facto problém" je přehnané.

Naopak myslím, že BGP je ve srovnání s některými novými technologiemi (nejenom routovacími) zcela triviální a naopak myslím, že některé věci se v BGP řeší příliš "ručně" (čímž ovšem samozřejmě netvrdím, že vím jak je řešit plně automaticky :) ).

Také je pravdou, že k multihomingu není nutné udržovat plné BGP tabule a i leckterý celorepublikový provi…



120na80.cz: Rakovina oka. Jak ji poznáte?

Rakovina oka. Jak ji poznáte?

Vitalia.cz: Potvrzeno: Pobyt v lese je skvělý na imunitu

Potvrzeno: Pobyt v lese je skvělý na imunitu

Vitalia.cz: Chtějí si léčit kvasinky. Lék je jen v Německu

Chtějí si léčit kvasinky. Lék je jen v Německu

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

DigiZone.cz: Milan Kruml: procházka TV historií

Milan Kruml: procházka TV historií

Podnikatel.cz: Na 3. prosince se chystá protest proti EET

Na 3. prosince se chystá protest proti EET

Podnikatel.cz: K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

Měšec.cz: Finančním poradcům hrozí vracení provizí

Finančním poradcům hrozí vracení provizí

DigiZone.cz: Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO

Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO

Podnikatel.cz: 3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

Root.cz: Vypadl Google a rozbilo se toho hodně

Vypadl Google a rozbilo se toho hodně

Měšec.cz: Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

DigiZone.cz: ČT má dalšího zástupce v EBU

ČT má dalšího zástupce v EBU

Vitalia.cz: Naučí vás péct kváskový chléb bez lepku i s lepkem

Naučí vás péct kváskový chléb bez lepku i s lepkem

Měšec.cz: Banky mlží o nákladech na předčasnou splátku hypotéky

Banky mlží o nákladech na předčasnou splátku hypotéky

Měšec.cz: Jak levně odeslat balík přímo z domu?

Jak levně odeslat balík přímo z domu?

DigiZone.cz: Další dva kanály nabídnou HbbTV

Další dva kanály nabídnou HbbTV

Vitalia.cz: Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka

Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka

Podnikatel.cz: Berňák kvůli EET prodlužuje otevírací dobu

Berňák kvůli EET prodlužuje otevírací dobu