Hlavní navigace

Routovací tabulky rostou, konec Internetu však nehrozí

24. 4. 2001
Doba čtení: 4 minuty

Sdílet

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.

BRAND24

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.

Byl pro vás článek přínosný?

Autor článku

Autor je redaktorem serveru Lupa. Jeho specializací jsou poskytovatelé připojení a technické aspekty Internetu.
Upozorníme vás na články, které by vám neměly uniknout (maximálně 2x týdně).