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对当前网络路由的一点想法(下篇)

发布时间:2014-05-11 09:15

      IP网络就像是铁路网和高速公路网的合体,数据包怎么走完全依赖路由器的路由表条目,完全没有自主性,IP网络更像铁路网,但是却不像铁路网那样分时复用,在复用方式上,它和高速公路网一样,是完全统计复用的。拓扑变更机制的背后没有道岔工,动态路由协议会自行处理拓扑变更,可是由于数据包没有自主性,路由的这一变更会趋向于将流量导向另外一条路线,要么全来要么全走,这就是IP路由的特点,拥堵在IP网络上的表现为:丢包重传,网络变得比较卡,...在存在大量不确定突发流量的情况下,拥堵更加严重。因此基于目标地址的IP路由面对最短路径算法在大流量时的问题要比高速公路网更加严重。幸运的是,你可以依赖策略路由以及静态路由来稍微改变这种情况。
      虽然目前看来,所有的这些网络工作得还不错,但是借鉴高速公路网的经验,IP网络的路由也需要做一点改变。
      在可达性是问题的时代,路径不多,因此流量也不多(当然,路径的数量和流量是相互促进的关系,在去浙江的路上,朋友说他小时候从南汇进一趟浦西要一天时间...),确实用一个单一的统一度量来标示每条路径的开销比较简单,因此各种度量加权运算,合并成一个单一的度量,在可达性不再是问题的时代,路径开辟了很多,各种流量也随之增多,那么将每一种度量分开计算就比单一度量要更科学了,针对每一个度量都有一个最小开销,这些度量包括:路径长度,时间开销,丢包率(事故率),拥堵指数,被监控的程度...我们的目的是到达目的地,更快只是一种方式,时间不紧迫时,同样可以选择更舒适的路径,即,在一种度量上的最优路径可能是另一种度量上的次优路径。以上说的是,当最短路径上的拥堵变成一种成本的时候,就应该考虑下是否用次短路径但最X的路径来平滑这种拥堵成本了。一味地朝着最短路径走是一种偏执的行为。
      上述的多度量分开的思想有一个前提,那就是要保证线路的数量以及拓扑,一般而言不管是什么网络,一般都需要环线来疏导过境流量,中心辐射线路来分流核心区域流量,同时需要横贯/纵贯线路来快速引导核心区域外围一端到另一端的流量,如果按照这种模式来考虑,中国的IP网络规划确实不合理,很多大区核心节点之间没有直接或者隔跳互联,二者通信不得不绕道第四方甚至第N方,这就造成了环路拥堵,Chinanet没有贯线,除了要地之外,几乎也很少有辐射线,这非常类似北京的城市道路,上海的城市快速路要更合理一些,辐射线路一般都不是快速路,不过地铁加入进来的话,情况会好很多。
      除了度量分开选择不同度量的最优路经这样的算法,当前的路由协议如果加入足够的反馈机制也是可以缓解不少问题的,比如路由器在发现自己过境流量拥堵的时候,主动发送IGP链路状态更新消息,阻止额外的流量再流进来,这样做虽然可以缓解,但是仍有两个问题,第一就是会把流量引入别的一条链路,第二就是会造成过多的收敛行为。所以并不是说只要一发生拥堵,就宣告链路更新,针对第二个问题,在IGP中引入一个“建议更新”我觉得更好,不过这就要再引入一个切断那些“不接受建议”的路由器引入的环路问题。高速公路之所以不会出现环路,是因为驾驶员的路由是自己决策的,不过还真有一些新手或者路盲绕圈的,甚至绕了好几圈才下来...


      对比一下中美两国的IP网络布线拓扑,就会发现很多不合理的地方,从北京看丹桥机房到美国纽约,出站跳数要远多于入站跳数,反过来从美国纽约到北京,则出站跳数要小于入站跳数。如果是到安徽合肥,则在入站时可能要绕骨干网环路到北京,如果你觉得纽约和合肥相比有点不妥,那么我用上海到智利瓦尔帕莱索之间的线路测试,同样在中国的跳数要远大于境外跳数,而且运营商切换AS切换相当厉害,大部分运营商都要承载相当多的过境流量,这就说明,国内IP网络还处在相当初级的国道阶段,远未达到高速公路的阶段,但是和高速公路的巨量的收费站相比倒是有一拼,一个数据包可能不止要经过一个运营商网络...除了大环之外,局部辐射互联几乎没有,也没有横贯,纵贯线路,这就只能按照最短路径方案在大环线上堵着并接受检查,除此之外没有其它的方案,个谈不上分开度量选择别的线路了吧。难道这样更能方便审计,更方便wall的效率?我不清楚...当然,由于光速在介质中的损耗以及介质本身的局限,穿越太平洋光缆的时延依然是比较大的,但是这并不是开脱的理由,要知道你在沈海高速上开了一个小时走了100公里,和你在北京北四环开了10分钟走了100米的效果是不一样的。
      我下班回家从来都不是走一条路,而是在几天内循环尝试不同路线,后来公司搬家了,我花了好几天时间走不同的路线上下班,迟到,早到...最终发现了5条路线,在不同情况下分别使用其中的一条,可以使上下班的时间固定在某个时间,因此很少出现“今天太堵了,所以来晚了”,“今天没挤上车,所以晚了”这样的吐嘈。当然,个人平时没事就喜欢看地图和路况,这多少也能帮我建立策略路由...  
      要说世界上第一个看得见用得着的大规模网络,那就是古罗马的道路网了,在那个纷乱的年代,我觉得正是这个道路网维持了罗马帝国对外的霸权和对内的和平,以至于帝国的衰败竟然花了300年之久,当网络被拆毁的时候,罗马帝国事实上便不存在了...在冷兵器时代,拆掉一个网络竟然花了300年,可见这个网络的高可用性设计得多么好。当日尔曼人突破莱茵多瑙防线的时候,这个网络拓扑动态变换,帝国的防御也随之由线型防御转变为纵深防御,在内圈形成新的线型防御,当日尔曼人再次突破内圈时,帝国一分为二,网络拓扑动态更新,但每一个部分依然畅通...值得借鉴吗?实际上,现如今的骨干网自愈环就和古罗马的道路网十分类似...   
 

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