Коммутация тегов поможет избежать информационных заторов в Internet

- tag switching (который на техническом жаргоне русскоязычных специалистов по компьютерным сетям может звучать как "коммутация тегов" - Прим. пер.) - обозначается новая технология передачи информационных пакетов. И обсуждать ее вскоре начнут участники других конференций - тех, которые посвящаются вопросам межсетевого взаимодействия.

Коммутация тегов - закономерное, назревшее решение, и потому инициативу Cisco можно всячески приветствовать. Новая технология удачно согласует IP-маршрутизацию и коммутацию пакетов в режиме асинхронной передачи (АТМ). В противовес пристрастиям консервативных представителей IETF, коммутация тегов не отвергает АТМ на том лишь основании, что эта спецификация - не более чем один из вариантов передачи громоздких пакетов по замысловатым маршрутам.

Поскольку компания Cisco выпускает более 80 процентов маршрутизаторов в Internet, а с недавних пор является и владельцем компании StrataCom, производящей АТМ-коммутаторы на сумму 4 млрд. долл. в год, то вполне логично, что новая технология "вдыхает новую жизнь" в режим передачи АТМ. С одной стороны, те маршрутизаторы, которые уже находятся в эксплуатации, могут осуществлять коммутацию тегов. С другой - применение новой технологии передачи требует наличия АТМ-коммутаторов, которые можно встраивать в уже работающие системы. Что ж, задумано великолепно.

Две последние наши беседы мы посвятили разбору процессов маршрутизации и коммутации пакетов в Internet. В прошлый раз мы даже рассмотрели мою формулу, которая определяет время задержки при передаче информационного пакета: D=H*Q*(R+P/C). На практике в этой формуле наибольшую озабоченность вызывает поведение переменной R, которая обозначает время маршрутизации.

Теперь попробуем разобраться в том, что представляют собой теги. Маршрутизаторы, связывающие внутрикорпоративную сеть с Internet, или региональные маршрутизаторы компании-поставщика сетевых услуг в Internet определяют адрес, куда направляется каждый информационный пакет. Затем пакету присваивается первоначальный признак, или тег, в соответствии с заранее рассчитанным для него многошаговым маршрутом ретрансляции, который начинается на ближайшем коммутаторе.

На каждом шаге ретрансляции в сети тег водящего пакета сравнивается с таблицей тегов, хранящейся в маршрутизаторе. С ее помощью коммутатор быстро определяет, в очередь на какой выходной порт поставить данный пакет и какой новый тег присвоить ему на следующем шаге. Это избавляет от необходимости просматривать содержимое каждого пакета в поисках его конечного адреса. Не нужно также обращаться к маршрутным таблицам объемом во много мегабайт на каждом шаге ретрансляции пакета. Вот что такое технология коммутации тегов, позволяющая на практике к существенно уменьшить величину R в моей формуле.

Теги можно использовать для коммутации пакетов даже в отсутствие режима АТМ. Однако, если пакеты будут передаваться в асинхронном режиме, то коммутаторы смогут ассоциировать теги с виртуальными каналами АТМ, что приведет в результате к увеличению скорости передачи пакетов фиксированной длины, на которые разбиваются исходные информационные пакеты.

Смысл предложенной компанией Cisco технологии коммутации тегов заключается в том, что реализация протокола IP происходит в режиме асинхронной передачи. Такая же идея лежит в основе IP-коммутации, которую предлагает компания Ipsilon Networks (http://www.ipsilon.com). И похоже, что это единственный способ, которым можно обеспечить в Internet передачу аудио-и видеоинформации в сколько-нибудь значительных объемах и с приемлемым качеством.

Коммутаторы в маршрутизаторах формируют свои таблицы тегов не по прибытии очередного информационного пакета - это было бы слишком поздно, кроме того, приходилось бы это делать слишком часто, - а раньше. Таблицы формируются в процессе вычисления IP-маршрута, критерием для которого служит не величина сетевого трафика, а топология сети.

Присвоение тегов по топологическому принципу отнимает у коммутаторов гораздо меньше времени, чем уходит на просмотр таблицы тегов (который приходится производить каждый раз, когда полученный пакет отправляется по новому маршруту или когда открывается или закрывается виртуальный канал, соединяющий коммутатор с конечным адресом пакета). Компания Cisco утверждает, что присвоение тегов по топологическому принципу гораздо более эффективно по сравнению с принципом наименьшего трафика, поскольку средняя длина сообщения в Internet составляет сегодня всего 2 500 байт в 10 пакетах.

Теги можно использовать не только для определения маршрута ретрансляции. Например, ассоциируя с тегами буферы, в которых пакеты ожидают очереди на ретрансляцию, можно резервировать пропускную способность линии вдоль рассчитанного маршрута передачи. Это оказывается удобнее, чем присваивать более высокий приоритет сетевым службам более высокого уровня: в перегруженной сети от приоритетов мало проку.

Компания Cisco полагает, что сетевые службы более высокого уровня должны использоваться для передачи средств мультимедиа. Это позволит сотрудничающим с Cisco компаниям-поставщикам сетевых услуг разделить между собой - ко всеобщей выгоде - рынок этих услуг.

Технология коммутации тегов работает не только с современной (четвертой) версией протокола IP (IPv4), но и с протоколом IPX сетевой операционной системы NetWare компании Novell, с протоколом AppleTalk компании Apple Computer, и даже с будущей версией IPv6.

Коммутация тегов, предложенная Cisco, - очень своевременная идея. Она очень удачно согласует протокол IP и режим асинхронной передачи, и сулит более высокий уровень надежности сетевых служб в Internet. Она предлагает путь постепенной миграции от используемых сегодня маршрутизаторов к АТМ-коммутаторам. А благодаря деятельности Microsoft новая технология компании Cisco обещает стать открытой - соответствующая документация уже направлена в IETF.

У вас возникли вопросы? Подробности вы можете найти в сетевом узле http://www.cisco.com.