انتخاب سخت افزار در روتر سودار

مقدمه

روتر سودار قابلیت اجرا بر روی بسترهای اینتل ۶۴ بیتی و همچنین معماری ARM را داراست. تا کنون این روتر فقط بر روی معمار اینتل تست شده است و در صورت نیاز می توان بر روی بسترهای ARM نیز تست ها انجام پذیرد.

چون روتر دارای استفاده های گوناگون در شبکه های مختلف است، انتخاب سخت افزار نیز بر اساس هر کدام از شرایط می تواند متفاوت باشد. البته اکثر روترهای بازار در رده های مختلف سخت افزار های مختلفی ارائه می کنند که برای محدوده خاصی از امکانات می تواند کارایی داشته باشد.

در اینجا ما ابتدا به قطعات اساسی در سخت افزار به صورت مجزا می نگریم و هر کدام را بررسی می کنیم و سپس برای موارد استفاده معمول به ارائه راه حل می پردازیم

پردازنده

پردازنده، مرکز اصلی انجام عملیات در روتر است و نه تنها جهت انجام عملیات روتینگ بلکه برای برنامه های مختلف موجود در یک روتر مورد استفاده قرار می گیرد. در روتر سودار حداقل یک هسته از پردازنده در اختیار سیستم عامل قرار می گیرد و عملیات مسیریابی در هسته های اختصاصی آن صورت می پذیرد. هسته های پردازنده مورد استفاده در عملیات روتینگ از سیستم عامل ایزوله بوده و اختصاصا برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرد. البته بسته در شرایط پیشرفته بسته به کاربردهای مختلف باید تعداد هسته های رزرو شده برای سیستم عامل و همچنین عملیات روتینگ تغییر نماید.

پروسه های مهم سیستم عامل:

1. پروسه های مختلف جهت پروتکلهای روتینگ BGP,OSPF,ISIS,RIP و …

2. پروسس جهت پروتکل IKE

3. پروسس های مانیتورینگ و مدیریتی

قسمتهای مختلف عملیات مسیریابی نیز می تواند بر روی هسته های مختلف از پردازنده ها مورد استفاده قرار گیرد. به صورت معمول یک هسته پردازنده می تواند برای انجام تمامی عملیات مورد استفاده قرار گیرد ولی در حالت پیشرفته می توان یک هسته را برای عملیات مدیریتی مانند اعمال تغییرات در جداول مسیریابی مورد استفاده قرار داد و هسته های دیگری را به عنوان Worker Thread استفاده میکند که انجام عملیات از ابتدای دریافت از کارت شبکه تا انتهای قرار دادن بر روی کارت شبکه را به عهده می گیرند. در ترافیک های پایین ( کمتر از 20G ) نیازی به استفاده از worker های متعدد و تنظیم آنها برای کارتهای شبکه خاص خود ضروری نیست و در سرعتهای بالاتر باید تنظیمات مخصوص را انجام داده و پس از تست شرایط از سرعت مورد نظر اطمینان حاصل نماییم.

بنابراین حداقل تعداد هسته های پردازنده برای روترهای ضعیف ۲ هسته بوده و بسته به شرایط باید تعداد هسته ها را افزایش داد. البته نوع پردازنده نیز در کارایی روتر تاثیر گذار است که در رده های ضعیف می توان از پردازنده های Atom یا Core I3 استفاده نمود و برای روترهای پر ظرفیت حتما باید از پردازنده های Xeon استفاده گردد. مسائلی که برای انتخاب یک پردازنده در ظرفیتهای بالا تاثیر گذارند می تواند به موارد زیر اشاره نمود:

1. تعداد هسته های پردازنده و همچنین فرکانس کاری هر پردازنده

2. تعداد PCI Express Lane هایی که توسط پردازنده حمایت میشود.

3. مقدار کش پردازنده

4. مواردی مانند ECC در RAM برای اطمینان بیشتر داده های حافظه در روترهای سطح بالا

حافظه

در VPP حافظه مورد نیاز جهت انجام عملیات در ابتدای کار اختصاص می یابد و با این عمل پس از آن برای بسته های عبوری هیچ حافظه ای به صورت پویا از سیستم عامل تخصیص نمی یابد. بنابراین روتر سودار بر اساس سرعت و امکاناتی که مورد استفاده قرار می گیرد نیازمند حافظه اختصاصی می باشد.

مواردی که در VPP دارای تنظیمات حافظه اختصاصی خود می باشد:

1. مقدار حافظه Heap داخلی برای بسته های عبوری در سیستم که بر اساس ظرفیت عبوری روتر متغیر می باشد ( پیش فرض 1G )

2. مقدار حافظه اختصاص یافته برای bufferها به ازای هر NUMA.

البته برای کاربردهای عادی زیر 20G نیازی به انجام تنظیم خاص و بهینه سازی تنظیمات نیست و در ترافیک بالاتر و همچنین وابسته به کاربردهای خاص می توان تنظیمات آن را محاسبه نمود و با انجام تست بر روی سخت افزار مورد نظر یک سخت افزار مناسب آن کاربرد ارائه نمود. به عنوان مثال اگر شما نیازمند تعداد رولهای ACL بالایی می باشید باید از تنظیمات اختصاصی حافظه برای این رولها نیز استفاده نمایید.

البته سیستم عامل و پروتکلهای روتینگ درون سیستم عامل نیز نیازمند حافظه جداگانه هستند که وابسته به تعداد حداکثر روتهای مورد استفاده در هر روتر باید ۳ برابر حافظه مورد استفاده برای جداول روتینگ در نظر گرفت:

1. حافظه هر واحد روت در جدول روتینگ لینوکس

2. حافظه هر واحد روت در پروتکل مسیریابی

3. حافظه هر واحد روت در جدول روتینگ VPP

بر اساس مطالب گفته شده حداقل حافظه مورد نیاز برای روتر سودار 4G می باشد. البته برای روترهای ضعیف تر ( زیر 10G ) می توان مقدار حافظه کمتری نیز در نظر گرفت.

فضای ذخیره سازی

روتر سودار فقط برای لاگها و سیستم عامل اولیه به فضای ذخیره سازی نیازمند است بنابراین محاسبه خاصی برای این قسمت لازم نیست و حداقل 64G فضای ذخیره سازی برای کاربرد ما کفایت می کند مگر اینکه بخواهیم لاگها به صورت طولانی مدت بر روی روتر ذخیره گردد که می توان فضای لازم را به این مقدار افزود.

کارتهای شبکه

در کاربردهای زیر 20G کارتهای شبکه زیاد تاثیر گذار نیستند ولی برای زمانی که ما کارتهای شبکه بالای 10G مورد استفاده قرار می دهیم نیاز است تطبیق پذیری کارت شبکه با VPP مورد بررسی قرار گیرد. البته کارتهای شبکه بالای 10G از سازندگان زیر در vpp حمایت می گردد:

• Intel

• Mellanox

شرایط سخت افزاری دیگر

البته بر اساس حساسیت مکان مورد استفاده از روتر و همچنین کاربردهای آن می توان شرایط دیگری برای سخت افزار مد نظر گرفت. مثلا سخت افزار Rack Mount باشد یا Desktop. یا اینکه Power Redundancy داشته باشد. و مواردی از این قبیل که برای هر نوع سخت افزاری این موارد می تواند لازم باشد و ارتباطی با روتر ندارد بنابراین نیازی به عنوان کردن ندارد.

نمونه سخت افزار برای کاربرد روتر عمومی

حداقل RAM	حداقل پردازنده	نوع کاربرد
4GB	پردازنده های Corei3 یا Atom	روتر کم ظرفیت زیر 10G
8GB	پردازنده های Corei7	روتر کم ظرفیت زیر 20G