overinschrijving in netwerken
in het algemeen is overinschrijving een abonnement voor meer dan wat beschikbaar is. Overinschrijving vertegenwoordigt een opzettelijk businessmodel en is een wijdverbreide praktijk in alle gebieden van het leven. Luchtvaartmaatschappijen vertrouwen bijvoorbeeld op het feit dat niet alle passagiers doorgaans aankomen om de werkelijke vlucht te nemen en sommige hun vluchten annuleren. Daarom verkopen bedrijven meestal meer tickets dan de beschikbare vliegtuigstoelen.
er zijn verschillende typen overinschrijvingen in netwerken. Dynamic IP and Port (DIPP) NAT oversubscriptie maakt de herbruikbaarheid van een vertaald IP-adres en poort mogelijk. Een apparaat gebruikt meerdere keren hetzelfde NAT-IP-adres en hetzelfde poortpaar (8, 4 of 2 keer) om verbinding te maken met verschillende bestemmingen wanneer een overabonnement is ingeschakeld. Standaard zijn 64k-sessies toegestaan voor één openbaar IP-adres. Als overabscriptie is ingeschakeld op het apparaat, wordt het maximum aantal sessies vermenigvuldigd met de overabscriptiesnelheid. Bijvoorbeeld, de standaard limiet van 64K gelijktijdige sessies toegestaan, wanneer vermenigvuldigd met een overinschrijvingspercentage van 8, resulteert in 512K gelijktijdige sessies toegestaan. Hierdoor kunnen klanten minder openbare IP-adressen hebben.
opmerking: NAT-Oversubscriptie werkt alleen als de bestemming anders is; sessies worden dus uniek geïdentificeerd en er komen geen botsingen voor.
een ander type abonnement is poortoversubscriptie wanneer de bandbreedte die is toegewezen aan de switch-poort kleiner is dan de verbindingssnelheid van de apparaten die op de poort zijn aangesloten. Dit kan gebeuren als de switch poort een bepaalde verbindingssnelheid heeft, maar het kan geen wire-rate prestaties bereiken.
Overabonnement in drie-tier netwerken
datacenters en campusnetwerken zijn ontworpen met overabonnement. Bijvoorbeeld, de aanbeveling voor overinschrijving voor het traditionele drie-tier model (toegang, distributie, en kernlaag) in een campusnetwerk is 20:1 Voor toegangspoorten op de toegang tot distributie uplink (figuur 1). De oversubscriptie verhouding voor distributie naar core links is 4: 1. Dit drie-tier ontwerp is sterk oversubscribed met uplink bottlenecks en extra latency voor oost-west verkeer (verkeer tussen apparaten in de datacenters). Daarom wordt een spine-leaf model vaak gebruikt in moderne datacenters, zodat de latency is op voorspelbare niveaus, en het aantal hop wordt geminimaliseerd.
figuur 1-three-Tier Campus Network with Oversubscript
Oversubscript in Two-tiers Leaf-spine Networks
het two-tier Leaf-spine model, dat mainstream is in moderne datacenters, overwint de traditionele three-tier network model limitation. Het grootste deel van het netwerkverkeer in datacenters is van oost naar west, bijvoorbeeld van de rekenserver tot de opslag die zich overal in het datacenter bevindt. In een drie-tier model, verkeer doorkruist door twee aggregatie Schakelaars en een kern, terwijl in blad-wervelkolom topologie, het moet alleen hop naar een wervelkolom schakelaar en een andere blad schakelaar. Daarom is de latentie verbeterd en wordt de bottleneck geminimaliseerd in de twee-rij blad-wervelkolom architectuur. De spine switches zijn op de top van de tier, en het blad schakelt op de onderste tier met servers verbonden met blad schakelaars aan de bovenkant van elk rack.
Servers zijn alleen verbonden met bladschakelaars. Er is geen verbinding tussen bladschakelaars. Het aantal bladschakelaars hangt af van het aantal vereiste netwerkinterfaces voor de verbinding van de server. Een andere bladschakelaar wordt toegevoegd aan de stof met uplinks verbonden met alle spine switches Als er meer servers nodig zijn. Het aantal uplinks van de bladschakelaar bepaalt het aantal rugschakelaars, en de havendichtheid van de rugschakelaar beperkt het maximum aantal bladschakelaars. Het aantal bladschakelaars kan echter niet willekeurig of onbeperkt zijn. De aanvaardbare overinschrijvingsverhouding moet 3:1 of zelfs minder e, zijn.g., 2,5:1, om ervoor te zorgen dat er geen overmatige bandbreedte stelling wanneer alle servers tegelijkertijd verkeer verzenden. De oversubscriptie ratio neemt toe met het aantal servers in de fabric, en het wordt verminderd door meer spine switches toe te voegen aan de fabric.
opmerking: een 3: 1 overabonnement ratio betekent dat slechts een derde van al het verkeer in het netwerk zal komen als elke server met lijnsnelheid verzendt.
Figuur 2 toont 100g Spine-leaf netwerkarchitectuur. Laten we zeggen dat we een datacenterweefsel willen bouwen met als doel 960 10G-servers in één weefsel te hebben met oversubscriptie 2.4:1. We hebben de bladschakelaars in de bovenkant van het rack die 48 x 10GB-poorten voor servers en 8 x 100G uplink-poorten ondersteunen. De spine switch ondersteunt 64 x 100G poorten. Om alle 960 servers te dekken, hebben we 20 leaf switches (960 servers/ 48ports) en twee leaf switches nodig. Elke bladschakelaar is bevestigd aan de wervelkolom met twee 100g uplinks. Het maximum aantal servers is 960 bij 2.4: 1 oversubscriptie (48 x 10Gbps downlink naar servers / 2 x 100Gbps uplink naar de spine = 2.4).
Figuur 2-Two-tier Leaf-spine netwerktopologie met 960 10g-Servers in Fabric met 2.4: 1 Oversubscript
als we nog twee bladschakelaars toevoegen, zal de oversubscript ratio 1,2:1 (480G / 400G) zijn. Dit is dicht bij 1:1, dus er zijn geen netwerkknelpunten; zo schakelt leaf het verkeer naar voren zonder pakketverlies. Echter, 1: 1 overabonnement kan leiden tot overcapaciteit tijdens niet-piek tijden. We zullen waarschijnlijk nooit een situatie tegenkomen waarin alle havens tegelijkertijd verkeer ontvangen met hun maximale lijnsnelheid.
A 1:1 overscriptie
het ideale netwerkontwerp probeert de 1: 1 overscriptie te benaderen, maar hangt volledig af van de toepassingen, verkeerspatronen en capaciteit die de beheerders nodig hebben. Wanneer we een inschatting maken van de oversubscriptieverhouding van het netwerkverkeer voor een nieuw netwerk, moeten we het verwachte verkeer beoordelen. Dit omvat het begrijpen van de servicetoepassingen en-functies die op het netwerk zijn geïmplementeerd en het bepalen van De netwerkservices. Voor bestaande netwerken is het sluiten van de bandbreedtecontrole met een NetFlow / sFlow analyzer een must. Noction Flow Analyzer kan hierbij helpen. Het is een geweldige tool die inzicht geeft in het volume en de verhouding van het oost-west en noord-zuid verkeer en toepassingen met behulp van de bandbreedte. Het stelt ingenieurs in staat om de prestaties van hun netwerken en applicaties te optimaliseren, het bandbreedtegebruik te regelen en een betere planning van de netwerkcapaciteit uit te voeren. NFA ondersteunt NetFlow, J-Flow, sFlow, IPFIX en NetStream. Geprijsd op $ 299 / maand per licentie zonder limiet op het aantal netwerkapparaten, interfaces of sites, NFA vertegenwoordigt een betaalbare en kosteneffectieve oplossing voor uw bedrijf.