211service.com
Oprogramowanie routera bije rekordy prędkości
Naukowcy z Korei Południowej zbudowali router sieciowy, który przesyła dane z rekordową prędkością z komponentów znajdujących się w większości wysokiej klasy komputerów stacjonarnych. Zespół z Korea Advanced Institute of Science and Technology stworzył router, który przesyła dane z prędkością prawie 40 gigabitów na sekundę – wielokrotnie szybciej niż poprzedni rekord dla takiego urządzenia.
Techniki wykorzystywane przez naukowców mogą doprowadzić do szeregu przełomów, w tym do wykorzystania w wysokowydajnych routerach tańszych układów scalonych, takich jak te produkowane przez Intela i Nvidię, zamiast niestandardowego sprzętu. Oprogramowanie opracowane przez naukowców może również służyć jako platforma testowa dla nowatorskich protokołów sieciowych, które mogą ostatecznie zastąpić te sprzed dziesięcioleci, na których obecnie działa Internet.
Większość routerów używa niestandardowego sprzętu do trasowania danych podczas przesyłania między sieciami komputerowymi. Routery programowe wykonują te same zadania przy użyciu zwykłego sprzętu — naśladując zachowanie routera sprzętowego w oprogramowaniu. Komercyjne routery oprogramowania firm takich jak Vyatta zazwyczaj może osiągnąć transfer danych tylko z prędkością do trzech gigabitów na sekundę. To za mało, aby wykorzystać pełną prędkość typowej karty sieciowej, która działa z prędkością 10 gigabitów na sekundę.
Zaczęliśmy od skromnego celu, by jako pierwsi doprowadzić router PC do 10 [gigabitów na sekundę], ale zmusiliśmy go do 40, mówi Sue Moon , lider laboratorium, w którym przeprowadzono badania. Jej uczniowie, Sangjin Han i Keon Jang, opracowali oprogramowanie o nazwie PacketShader, które to umożliwiło. PacketShader używa procesora graficznego (GPU) komputera, aby pomóc w przetwarzaniu pakietów danych przesyłanych przez sieć.
Nowoczesne routery rzadko są już głupimi przełącznikami. Często są wzywani do manipulowania pakietami na wiele różnych sposobów podczas ich przechodzenia. Procesory GPU idealnie nadają się do tego celu, ponieważ mogą przetwarzać dane równolegle, co oznacza, że mogą obsługiwać kilka pakietów danych jednocześnie. Według Moona GPU znacznie szybciej radzi sobie z niektórymi zadaniami przetwarzania pakietów, takimi jak uwierzytelnianie lub szyfrowanie wszystkich pakietów w strumieniu. Kiedy GPU przejmuje te zadania, daje jednostce centralnej (CPU) możliwość wytchnienia na inne rzeczy, które mają bardziej szeregowy charakter, takie jak przetwarzanie kilku pakietów z kolei w celu wykrycia prób włamań do sieci.
Mark Handley, profesor systemów sieciowych na University College London, zwraca uwagę, że w przypadku podstawowego przekazywania pakietów, które prawdopodobnie nie przeciąży procesora komputera, przypięcie GPU do systemu nie przynosi żadnych korzyści. Zgadza się jednak, że GPU bardzo dobrze nadaje się do szyfrowania lub uwierzytelniania pakietów.
Gianluca Iannaccone, inżynier z Intel Labs Berkeley, który jest zaznajomiony z PacketShader, mówi, że może to zmniejszyć liczbę fizycznej maszyny potrzebnej do zbudowania routera programowego o terabitach na sekundę do jednej trzeciej tego, co wcześniej wskazywały jego badania.
Jeden terabit to punkt wejścia dla routerów klasy korporacyjnej — routerów w rdzeniu Internetu — mówi Iannaccone. Jego praca nad systemem zwanym TrasaCegły wskazuje na przyszłość, w której routery nie są wyspecjalizowanym sprzętem, jakim są teraz, ale zamiast tego działają jako oprogramowanie działające na pulach serwerów. Połącz ze sobą wystarczającą liczbę routerów programowych, które działają z prędkością 40 gigabitów na sekundę, a otrzymasz router z jednym terabitem. Używając takiego systemu, routery mogą pewnego dnia działać całkowicie w oprogramowaniu.
Możemy się spodziewać z tego powodu zabójczych aplikacji, mówi KyoungSoo Park, inny profesor w Koreańskim Instytucie Nauki i Technologii, który był zaangażowany w projekt. Możesz zbudować interesujący system zarządzania pakietami lub siecią na routerze programowym opartym na komputerze PC, którego nie można zaimplementować za pomocą routera sprzętowego. Docelowo możesz poeksperymentować z nowymi protokołami, których nie używa się w dzisiejszym Internecie.