hledat:

3   Provoz sítě CESNET2

V období roku 2002 prošla páteřní síť CESNET2 celou řadou výrazných změn. Podařilo se vyřešit problémy se stabilitou sítě a páteřních směrovačů, které byly způsobeny zejména chybami v operačním systému směrovačů. Ke stabilizaci sítě výrazně přispěla technická skupina složená z administrátorů sítě, odborných pracovníků dodavatele a zástupců výrobce směrovačů (Cisco Systems). Vyřešili jsme dlouhodobé problémy s distribucí multicastu a nalezli funkční a stabilní řešení v prostředí MPLS.

Ve druhém pololetí začala druhá etapa realizace a dobudování stávající sítě. Ve výběrovém řízení jsme zvolili technologii i dodavatele výkonných gigabitových přístupových směrovačů MPLS sítě (PE směrovačů).

S výrobcem směrovačů jsme uzavřeli kontrakt na nadstandardní podporu provozu páteřní sítě, rychlé řešení provozních problémů, podporu v oblasti návrhu topologie sítě i proaktivní sledování chodu páteřních zařízení. Tuto podporu využívá více sítí NREN a zkušenosti s provozem v uplynulém období jednoznačně potvrzují, že vzhledem k výzkumnému charakteru sítě je nutné řešit problémy s vyššími prioritami a mít lepší přístup k interním zdrojům výrobce.

Hlavním smyslem sítě CESNET2 je nabídnout svým uživatelům nepřetržitý a rychlý přístup ke všem zdrojům Internetu. Musí být proto koncipována a provozována tak, aby jakékoli experimenty neohrozily její stabilitu a spolehlivost poskytovaných služeb.

3.1   Páteřní evropská síť GÉANT

V první polovině roku 2002 byla dokončena základní infrastruktura panevropské páteřní sítě GÉANT (viz obrázek 3.1). Její jádro využívá okruhy 10 Gb/s (STM-64/OC-192). Ostatní okruhy typicky mají kapacitu 2,5 Gb/s (STM-16/OC-48) až 155 Mb/s (STM-1). Pražský uzel GÉANTu (tzv. GigaPoP) je připojen okruhem 10 Gb/s do Německa (Frankfurt) a dvěma okruhy 2,5 Gb/s do Polska (Poznaň) a na Slovensko (Bratislava). Uzel je umístěn přímo v prostorách sdružení.

Síť GÉANT je připojena do severoamerických výzkumných sítí dvěma transatlantickými okruhy 2,5 Gb/s, které jsou ukončeny v GigaPoP v New Yorku, a dalším okruhem 2,5 Gb/s do sítě Abilene. Schéma transatlantického připojení představuje obrázek 3.2.

Síť GÉANT rovněž zajišťuje pro některé evropské NREN přístup do sítě Infonet a konfekčního Internetu prostřednictvím páteřních sítí Telia a Global Crossing (připojení ve více GigaPoP v rámci Evropy).

Všechny GigaPoP sítě GÉANT poskytují služby multicast a připojení na Mbone. Postupně probíhá implementace QoS (např. IP Premium) a dalších služeb. Připojení na 6bone je realizováno další páteřní sítí pro IPv6. Cílovým stavem je páteřní síť podporující oba protokoly, která bude poskytovat IPv4 i IPv6 i služby pro ně. Podrobnější informace o síti GÉANT a výzkumných projektech v rámci této sítě lze nalézt na www.geant.net.

3.2   Současný stav sítě CESNET2 a její vývoj v roce 2002

Fyzickou topologii páteřní sítě jsme změnili z hvězdicové na kruhovou. Všechny GigaPoP jsou nyní připojeny alespoň dvěma okruhy. Zvětšil se rovněž počet pronajatých vláken, která osazujeme vlastní technologií. Aktuální stav fyzické topologie a přehled typů datových okruhů je uveden na obrázku 3.3.

Základními transportními protokoly jsou POS/SDH (2,5 Gb/s) a gigabitový Ethernet (1 Gb/s). V případě okruhů 2,5 Gb/s využíváme pronajaté SDH okruhy (Aliatel, Český Telecom) nebo pronajatá optická vlákna osazená regenerátory Cisco ONS 15104. Okruhy gigabitového Ethernetu provozujeme na pronajatých optických vláknech. Pro zvětšení dosahu využíváme buď vložený přepínač Catalyst 3524 osazený GBIC-ZX s dosahem cca 70 km nebo EDFA zesilovače.

Použití vloženého přepínače na druhé vrstvě je poměrně levné, ale přináší s sebou problémy s přechodem na záložní okruhy v případě přerušení části okruhu (nutno řešit na třetí vrstvě). Není proto vhodné jako modelové řešení. Jako perspektivní se jeví využití EDFA zesilovačů na koncích trasy (bez nutnosti aktivního prvku na trase), které je navíc protokolově transparentní (POS/SDH STM-16/OC-48 i GE).

Na trasách Praha-Pardubice a Praha-Ústí nad Labem ověřujeme cenově dostupné zesilovače Keopsys. S nimi se objevily některé problémy (např. krátkodobé výpadky), které lze jen velmi těžko diagnostikovat. Zesilovače nemají žádnou možnost průběžného vyhodnocování kvality signálu (např. prostřednictvím SNMP) a lze je ovládat pouze z panelu či po sériové konzole (je však nutné přerušit jejich funkci). Výrobce všechny problémy řeší, nicméně bez kompletní diagnostiky a dohledového systému by bylo obtížné provozovat takových tras více.

V současné době připravujeme se sítí SANET optickou trasu Brno-Bratislava. Předpokládáme použít jako zesilovač přepínač Catalyst 3524 a CWDM-GBIC na vlnové délce 1550 nm (nejmenší útlum signálu). CWDM-GBIC má vyšší optický výkon (cca 30 dB), delší dosah (cca 100 km) a je dokonce cenově výhodnější než standardní GBIC-ZX.

Síť CESNET2 používá směrovače Cisco GSR 12016 se zajištěnou redundancí klíčových komponent (napájecí zdroje, procesory, přepínací pole). Jako výkonné externí směrovače jsme v polovině roku uvedli do provozu dva směrovače Cisco OSR 7609 (R84, R85), které jsou na centrální směrovače jádra sítě připojeny rozhraním POS STM-16 (2,5 Gb/s). Tyto směrovače zajišťují veškeré zahraniční spoje:

• připojení do konfekčního Internetu - 622 Mb/s přes Telia International Carrier (fyzicky POS STM-16)
• připojení k síti GÉANT - 1,2 Gb/s (fyzicky POS STM-16), zároveň slouží jako záloha připojení do konfekčního Internetu
• připojení do NIX.CZ - 1 Gb/s (fyzicky gigabitový Ethernet)

Směrovače GSR 12016 zastávají kromě funkce páteřních směrovačů i funkci přístupových (access) směrovačů v uzlech sítě. Jednotlivé metropolitní a univerzitní sítě jsou připojeny přímo gigabitovým Ethernetem. Přechod na pomalejší rozhraní (10/100 Mb/s) zajišťují přepínače Catalyst 3524 s využitím protokolu 802.1Q.

Řešení architektury GigaPoP a používané typy rozhraní přináší řadu problémů a omezení:

• nelze konfigurovat vstupní a výstupní filtry na GE rozhraních
• nelze konfigurovat CAR dle konkrétního filtru
• na logických podrozhraních 802.1Q nejsou filtry podporovány vůbec

Nemožnost konfigurace filtrů znamená vážný bezpečnostní problém, neboť nemáme žádnou možnost ochrany páteřní sítě a připojených účastníků základními prostředky směrovačů. Tento problém řeší nová koncepce uzlu popsaná níže.

Přístupové směrovače GSR 12016 zároveň využíváme pro export NetFlow dat, která jsou využívána pro statistické vyhodnocení datových toků i pro řešení bezpečnostních incidentů v síti.

Základním přenosovým protokolem páteřní sítě je IP/MPLS. Jako interní směrovací protokol MPLS jádra sítě využíváme OSPFv2. Nastavením jeho metrik zajišťujeme rozložení zátěže i převedení provozu na záložní okruhy. Oznamování bloků sítí z jednotlivých GigaPoP zajišťuje protokol iBGP se dvěma route reflectory na směrovačích R84 a R85.

3.3   Distribuce Mbone

Připojení na Mbone (skupinově orientované vysílání, multicast) poskytuje síť CESNET2 prostřednictvím páteřní sítě GÉANT. Pro připojení využíváme protokoly PIMv2 v režimu sparse mode, MBGP (dle RFC 2283) pro oznamování prefixů sítí (nutné pro RPF mechanismus) a MSDP (oznamování aktivních zdrojů multicastových dat).

Páteřní síť CESNET2 je rozdělena do multicastových domén (každý GigaPoP představuje samostatnou doménu se samostatným RP). Všechna rozhraní páteřní sítě používají protokol PIMv2 v režimu sparse mode. Směrovače GSR 12016 v GigaPoP zároveň tvoří rozhraní mezi režimem sparse mode pro páteř a režimem dense mode, používaným pro připojení účastníků. Rozdělení páteřní sítě do více samostatných domén umožňuje dokonalejší kontrolu multicastového provozu v rámci páteřní sítě a omezení nežádoucího provozu (např. filtry na úrovni protokolu MSDP omezují provoz Novell NDS, ImageCast, atd.).

V páteřní síti používáme protokol iMBGP ve stejné topologii jako iBGP (na R84 a R85 máme konfigurovány route-reflectory) a protokol iMSDP v topologii full-mesh mezi všemi RP (full-mesh iMSDP je nakonfigurován na všech hraničních směrovačích v GiGaPoP). Full-mesh konfigurace iMSDP umožňuje výměnu SA (Source Active) zpráv mezi všemi iMSDP směrovači bez ohledu na mechanismus RPF check.

Uplatnění tohoto mechanismu v případě iMSDP bylo hlavní příčinou problémů s multicastem na páteřní síti. Směrovače jádra nemají směrovací informace iBGP o dostupnosti aktivních sítí, takže RPF check zablokoval posílání SA zpráv ostatním směrovačům.

Současná logická topologie multicastu není kongruentní (unicast je přenášen přes MPLS, multicast bez MPLS značek). V dalším období plánujeme ověřování vlastností multicastových MPLS VPN, které jsou v současné době implementovány v experimentálních verzích operačního systému směrovačů (IOS).

3.4   Plánované změny topologie a služeb páteřní sítě

Stabilizace páteřní sítě a změna na kruhovou topologii nevyřešila zbývající problémy a chybějící vlastnosti a služby sítě, jež jsme plánovali v předchozích obdobích. Proto jsme v rámci technické skupiny provedli vyhodnocení současného stavu a možností dalšího řešení. Během první poloviny roku 2003 plánujeme základní změny architektury a služeb páteřní sítě:

• Zajištění redundance páteřní sítě
• • rozdělení zahraniční konektivity mezi různé externí hraniční směrovače (Internet, záloha Internetu, GÉANT)
  • dvojí přístup do NIX.CZ (předpokládáme gigabitový Ethernet)
  • dvojí připojení všech GigaPoP do páteřní sítě okruhy odpovídající kapacity
• Přizpůsobení redundance nové topologii
• • vznik základních páteřních okruhů
  • zakončení každého okruhu v jiném zařízením jádra páteře (dva centrální P směrovače v GigaPoP Praha)
• Změna topologie GigaPoP
• • distribuce logických funkcí na různá zařízení v rámci GigaPoP (P a PE směrovače)
  • propojení P a PE směrovačů dostatečnou kapacitou (min. 2 Gb/s) v závislosti na potřebné přístupové kapacitě v GigaPoP
  • implementace MPLS VPN
  • podpora QoS, CoS, ACL na vstupu do páteřní sítě
  • přirozená distribuce IPv6
  • distribuce multicastu

Obecná topologie GigaPoP (obrázek 3.5) vychází z hlediska rozdělení funkcí a správy aktivních síťových prvků:

• Jádro sítě
• • zahrnuje P směrovače jádra MPLS páteře, na kterých jsou ukončeny páteřní okruhy
  • je pod centrální správou páteřní sítě
• Páteř uzlu
• • zahrnuje PE a CE směrovače MPLS páteře, další aktivní přístupové síťové prvky a služební segmenty (např. servery)
  • je pod centrální správou páteřní sítě
  • jednotlivá přípojná místa (porty směrovačů a přepínačů) tvoří rozhraní mezi páteří a účastníkem (zákazníkem)
  • pro provádění experimentů předpokládáme použít vyhrazené PE směrovače (logické i fyzické oddělení od provozní části sítě)
• Zákaznická oblast
• • zahrnuje směrovače, přepínače a další prvky účastníka
  • z pohledu MPLS jde o CE prvky
  • je pod výhradní správou účastníka
  • velmi často jde o zařízení s malým rozsahem funkcí a vlastností (L2/L3 přepínače, PC směrovače a podobně)

S ohledem na požadované služby páteřní sítě a jednoduché prvky na straně účastníka je potřeba zajistit požadované funkce plně na straně PE směrovačů a zajistit i jednoznačné rozhraní mezi GigaPoP a účastníkem (filtry a podobně) při zachování dostatečné výkonnosti PE zařízení.

Logická topologie jádra předpokládá vytvoření tří základních kruhů P směrovačů, propojené přes dvojici centrálních směrovačů. Každý logický kruh bude propojovat maximálně čtyři P směrovače. Tento počet jsme stanovili s ohledem na dynamické chování sítě (především zpoždění paketů) a konvergenci interních směrovacích protokolů (rychlá stabilizace interního směrování v případě jeho změny). Používaný typ rozhraní a přechod k GE neumožní využít efektivnější a rychlejší mechanismy pro přesměrování provozu (Fast Rerouting, DPT), kde se doba přesměrování pohybuje okolo 50 ms. Zároveň předpokládáme provádění významnějších technologických změn vždy v rámci definovaných kruhů.

Ve druhém pololetí proběhla veřejná soutěž na dodávku gigabitových směrovačů pro funkci PE směrovačů. Součástí soutěže byly též testy ověřující funkce deklarované výrobcem a testy kompatibility se stávající technologií Cisco (GSR 12016 a OSR 7609).

Požadované konfigurace směrovačů jsme podle velikosti GigaPoPu, pro nějž byly určeny, rozdělili do tří kategorií. Kategorie se lišily požadovanými počty a typy rozhraní. Sada funkčních testů byla rozdělena do dvou částí: povinné (požadováno bezpodmínečné splnění) a informativní (ověření stavu implementace nových vlastností, např. IPv6). Povinností uchazeče bylo poskytnout vždy sadu dvou směrovačů příslušného typu (simulace dvou GigaPoP) a příslušnou technickou podporu. V rámci povinných testů jsme ověřovali následující funkce a vlastnosti:

• předvedení způsobu ovládání a konfigurace směrovače, základní funkce a vlastnosti
• zavedení směrovačů do měřicího systému GTDMS a ověření SNMP MIB, které zařízení podporuje
• konfigurace NetFlow a NetFlow exportu, ověření funkce
• ověření funkce a kompatibility 802.1Q, včetně možností filtrace a QoS na logických podrozhraních
• rozkládání zátěže na rozhraní do páteřní sítě (gigabitový Ethernet a POS STM-16)
• MPLS (OSPFv2, BGPv4, LDP)
  • konfigurace cca čtyř MPLS VPN mezi testovanými směrovači a centrálními OSR 7609, ověření funkčnosti
  • ověření MPLS Traffic Engineering
  • implementace a ověření funkce MPLS QoS ve VPN
  • MPLS podle modelu DiffServ
  • konfigurace tříd služeb (Premium, Gold, Best Effort)
  • ověření možností přemapování položky ToS IP záhlaví (např. DSCP, IP precedence) do/z položky CoS/priority 802.1p v záhlaví rámce
• multicast
  • vytvoření nezávislých multicastových domén
  • konfigurace sparse-mode, MBGP a MSDP proti páteřnímu směrovači
  • ověření funkce multicastu systémovými prostředky a použitím testovacích zdrojů/příjemců
• správa směrovačů
  • ověření možností bezpečného přístupu, ukládání konfigurací a operačních systémů
  • provedení bezpečnostního auditu
  • ověření rozsahu podpory SNMP MIB (GTDMS, HP OpenView 6.2)
  • vliv četnosti dotazů na zatížení procesoru
  • monitorování jednotlivých funkcí a procesů a postupy řešení problémů
  • testy obecných vlastností (doba startu, redundance)

V rámci informativní části jsme požadovali předvedení stavu implementace funkcí i dalších možností konfigurace, které jsou dané směrovače schopny nabídnout:

• předvedení funkcí a vlastností, které mohou vyžadovat použití experimentální verze operačních systémů, nebo nejsou plně standardizovány
• ověření Ethernet over MPLS
• podpora multicastu ve VPN
• IPv6
• možnosti připojení na IPv6 páteř CESNET2
• ověření základních funkcí a směrovacích protokolů (RIP6, BGPv6, ICMPv6...)
• ověření dalších vlastností podle stavu implementace

Testované vzorky byly připojeny k páteřní síti. Na základě výsledků výběrového řízení jsme vybrali směrovače Cisco 7206 s procesorem NPE-G1 pro malé uzly a Cisco OSR 7609 pro uzly střední a velké. Nabízené konfigurace OSR 7609 sice vyhověly požadavkům zadání, ale ukázalo se, že během prvního pololetí roku 2003 plánuje výrobce zásadní technické inovace a pro nás nemá smysl pořizovat zařízení v neperspektivních konfiguracích. Jedná se o následující komponenty:

• GE-WAN moduly typ I - budou nahrazeny moduly typu II, který bude mít podporu ATOM (Any Transport Over MPLS)
• Supervizor2/MSFC2 - má být dostupný nový typ Supervizor3/MSFC3 s integrovanou přepínací maticí a hlavně s hardwarovou podporou směrování IPv6

Výsledkem jednání s dodavatelem bylo rozdělení celé dodávky na dvě etapy. V první etapě (do konce roku 2002) pořídíme směrovače 7206 s NPE-G1 pro GigaPoP Ústí nad Labem a Zlín a směrovače OSR 7609 bez výše uvedených modulů. Na dobu nezbytně nutnou nám budou zapůjčeny moduly současného provedení. Jakmile budou dostupné moduly nové generace, zakoupíme je a provedeme upgrade zařízení.

Postupné uvádění nových PE směrovačů do provozu předpokládáme v měsících leden-únor 2003. PE směrovače v páteřní síti budou poskytovat základní funkce: MPLS VPN, podporu QoS, multicast, ATOM (EoMPLS), IPv6 v IOS, možnost konfigurace vstupních/výstupních filtrů i traffic shapingu/CAR na všech připojeních do páteřní sítě a rovněž i NetFlow export verze 5 a 7.

Propojení P směrovačů s PE bude realizováno pomocí dvou GE rozhraní s rozkládáním zátěže. Ve velkých GigaPoP Praha a Brno použijeme pro dosažení dostatečné propustnosti 2 × POS STM-16, rovněž s rozložením zátěže.

Plánovaná topologie páteřní sítě CESNET2 pro rok 2003 je uvedena obrázku 4.4. Vedle nasazení nových PE směrovačů připravujeme zdvojení jádra sítě a další GE okruhy.

3.5   Správa páteřní sítě

Centrální správu páteřní sítě zajišťuje NOC CESNET (Network Operating Centre) nepřetržitě (24 hodin po 365 dní v roce). Pro správu páteřní sítě využíváme tyto prostředky:

Správa vlastní páteřní sítě

HP OpenView NNM 6.2 na stanici Sun UltraSparc 420R s operačním systémem Solaris 2.8. Slouží především ke sledování aktuálního stavu sítě.

Správa aktivních prvků sítě (směrovače, přepínače...)

CiscoWorks 2000.

Sledování služeb

Program Nagios verze 1.0, který je pokračovatelem dříve používaného NetSaintu. Používáme jej pro sledování dostupnosti služeb na síťových serverech (pošta, DNS, WWW a další). Server systému Nagios slouží rovněž pro dohled na IPv6 síť. Pro sledování používáme obou protokolů (IPv4 i IPv6), neboť sledování některých veličin není ještě implementováno pro protokol IPv6.

Statistické systémy

Sytém GTDMS je doplněn řadou alarmů pro překročení mezních stavů. Sleduje směrovače (přetížení CPU, velikost volné paměti, napájecí zdroje, vnitřní teplotu) i datové okruhy (přetížení, zvýšenou chybovost a podobně). Systém GTDMS a statistiky páteřní sítě jsou detailně popsány v následující části.

Pro zpracování NetFlow statistik používáme vlastní systém vyvíjený v rámci jednoho z projektů. Je určen jednak pro statistické vyhodnocení provozu jednotlivých účastníků, jednak pro řešení bezpečnostních incidentů (vyhodnocení aktuálních toků dle zadaných podmínek). Analyzátor je podrobněji popsán v kapitole 15. NetFlow data exportují všechny hraniční směrovače sítě.

Request Tracker (RT)

Je je určen pro zpracování požadavků (jejich vytváření, sledování řešení a archivaci) v rámci provozu sítě. Bližší popis tohoto systému lze nalézt v kapitole 18. Pro provoz sítě CESNET2 je vytvořena řada front, které využívá daný okruh uživatelů (správci sítě, NOC, uživatelé...).

Out-of-Band management (OOB)

Dálkový přístup k aktivním prvkům sítě pro případ jejich nedostupnosti po páteřní síti je implementován ve všech uzlech sítě.

3.6   Statistické vyhodnocení provozu

3.6.1   Průměrné dlouhodobé využití jádra páteřní sítě

Jádro páteřní sítě CESNET2 má z dlouhodobého hlediska charakter tzv. "přezajištěné" sítě (overprovisioned network). Tato vlastnost zajišťuje kvalitu služeb na základě dostatečné kapacity příslušné přenosové trasy. Tento fakt je, kromě jiného, velmi pozitivní z hlediska služeb fungujících v reálném čase. Jejich kvalita závisí na časových a časově kapacitních parametrech sítě, jako jsou např. absolutní jednosměrné nebo obousměrného zpoždění, rozptyl zpoždění, absolutní aktuálně dostupná volná kapacita apod. V globálním pohledu dosahuje míra využití jádra páteřní sítě CESNET2 hodnot v rozsahu 10-13 % celkové dostupné kapacity.

3.6.2   Charakter využití přenosových tras

Na základě dlouhodobého, empirického sledování se obvykle uvádí průměrná dlouhodobá míra využití okolo 15 % jako limitní pro sítě předimenzovaného typu. Daří-li se udržet dlouhodobé průměrné zatížení pod touto úrovní, neznamená to však v žádném případě, že by síť nebyla dostatečně využita nebo využívána, přestože se to tak na první pohled zdá.

Při zkoumání výsledků je třeba vzít v úvahu, jakým způsobem jsou prováděna provozní, tedy dlouhodobá měření, z nichž je tento parametr odvozen.

Základním faktorem ovliňujícím výsledné průběhy měření je interval (časový krok) mezi dvěma po sobě následujícími měřeními konkrétní veličiny. V provozním režimu jsou tato měření obvykle prováděna s časovým krokem v rozsahu jednotek minut. Konkrétně v případě sítě CESNET2 je nejčastějším časovým krokem 5 minut.

Z takto prováděného měření však můžeme pouze vyjádřit průměrnou míru využití konkrétní přenosové trasy během celého časového kroku měření. V našem případě průměrné využití během pěti minut. O okamžité krátkodobé zátěži nevíme z takto naměřených hodnot stále nic, neboť časové hodnoty v rozsahu desítek či stovek sekund jsou de facto "nekonečnem" z hlediska zkoumání krátkodobých jevů ve vysokorychlostní síti.

Pro ilustraci toho, jak výrazně odlišně se mohou jevit výsledky v závislosti na časovém kroku měření, uvádíme dva grafy pro stejnou linku ve stejné době, ovšem s různým časovým krokem. Na obrázku 3.7 je zatížení linky Praha-GÉANT stanovené s pětiminutovým a třísekundovým krokem. Vidíte, že průměrné zatížení se příliš neliší, zato ve špičkách je mezi oběma metodami značný rozdíl. Trvale se vyskytující špičky v rozsahu 500-700 Mb/s zcela mění představu o zátěži zdánlivě celkem volné linky.

Všimněte si, že v jednom okamžiku byla dokonce překonána kapacita linky 1,2 Gb/s. Příčinou je, že fyzická kapacita dané trasy činí 2,5 Gb/s a omezení na polovinu je realizováno prostředky směrovače, které vychází z určité historie. Krátkodobé špičky proto mohou tento limit překonávat.

Ještě výraznější rozdíly lze pozorovat při porovnání pětiminutového kroku s jednosekundovým. Pro linku Praha-Liberec je předvádí obrázek 3.8. Obalový průběh špiček je téměř čtyřnásobkem průměrných hodnot.

3.6.3   Vývojové tendence provozního využití páteřní sítě

Míra využití jádra páteřní sítě má rovnoměrně rostoucí charakter. Nárůst vytížení jednotlivých páteřních linek je obdobný a v prosinci 2002 reprezentuje přibližně dvoj- až trojnásobek průměrných hodnot z ledna 2002.

Následující grafy zatížení páteřních tras obsahují kromě průměrných hodnot i průběhy maximální. Tyto limitní průběhy jsou dány nejvyšší hodnotou průměrného pětiminutového zatížení v časovém intervalu reprezentujícím jednotkovou hodnotu na časové ose. Například u celoročních průběhů se jedná o hodnotu nejvyššího průměrného pětiminutového zatížení během 24 hodin. Proto nekorespondují s reálným krátkodobým zatížením, které bylo popsáno v předchozím rozboru měření.

Jako první zajímavý příklad uvádíme linku Praha-Brno 2,5 Gbs. Za zmínku stojí špičkové využití (souvislý tok 2 Gb/s po dobu dvou hodin) této linky ve směru do Prahy z listopadu 2002, které bylo způsobeno provozem MetaCentra z Brna do Baltimore (Maryland, USA) v rámci High Performance Bandwidth Challenge. Vzhledem k předchozímu rozboru způsobu měření je patrné a viditelné, že dostatečně dlouhý masivní a především souvislý datový tok se projeví i při provozním režimu měření.

Grafy velkokapacitních páteřních linek vykazují rovnoměrný nárůst objemu provozu s viditelným propadem během prázdninového období. Linky s nižší přenosovou rychlostí vykazují solidní, ustálenou míru využití. S výjimkou linek, jejichž kapacita byla během roku povýšena, zde nedochází k tak významnému nárůstu provozu. Tyto linky vedou do menších uzlů, proto na nich dochází k výrazně menší agregaci provozu, který tak vykazuje větší výkyvy.

3.6.4   Externí přenosové trasy

Během roku 2002 se podařilo dosáhnout a udržet stav, kdy kapacita příslušných linek nebyla omezující vzhledem k přirozeně se zvyšujícímu objemu provozu. Dalším vývojovým trendem je nárůst objemu odchozího provozu oproti příchozímu, aktuálně přibližně v poměru až dvě ku jedné.

Obecně lze konstatovat, že v sítích členů sdružení CESNET a na páteřní síti CESNET2 je dostatečné množství atraktivních zdrojů dat takového typu, která jsou předmětem souvislého zájmu uživatelské komunity, a která mají rozhodující podíl na dlouhodobém průběhu zátěže linek. Zde máme na mysli obzvláště archivy distribucí volně šiřitelných operačních systémů (Linux, BSD) a programových produktů. Kvalita těchto interních zdrojů podstatně snižuje nároky našich uživatelů na datové přenosy z externích sítí směrem do sítě CESNET2.

3.6.5   Vývoj nástrojů pro dlouhodobé sledování infrastruktury

Pro účely dlouhodobého sledování infrastruktury sítě používáme a průběžně vyvíjíme systém GTDMS-II. Samotný vývoj systému v roce 2002 jsme zaměřili jednak na rozšíření spektra měřitelných prvků a na analýzu možností rozvoje systému v jeho stávající architektuře podle záměrů specifikovaných v průběžné zprávě o řešení za rok 2001.

K nejpodstatnějším rozšířením systému patří podpora měření záložních zdrojů napájení se zaměřením na produkty používané v páteřní síti, či precizace měření profilovaných přenosových kanálů. Také metody inicializační analýzy měřených prvků doznaly zásadních změn směrem ke snížení agresivity měření.

Analýza možností dalšího rozvoje systému naznačila nutnost začít v roce 2003 s návrhem jeho další generace. Důvody tkví především v nesmírné implementační variabilitě a dynamice změn v přístupu jednotlivých producentů. Námi vyvíjený systém se snaží být univerzálním, tedy maximálně nezávislým na producentech konkrétních síťových zařízení. Tato snaha by v optimálním případě znamenala implementovat mechanismy dle příslušných RFC dokumentů nebo souvisejících doporučení IETF.

Praxe je bohužel jiná a globální vůle po sjednocení a větší míře standardizace v této oblasti je poměrně nízká, takže nezbývá než se přizpůsobit a postupovat směrem k vyšší úrovni obecné abstrakce na straně jedné a směrem ke konkrétní, cílené podpoře specifických prvků na straně druhé. Výsledná architektura potom pravděpodobně vyústí v obecný univerzální skelet a sadu specifických ovladačů pro jednotlivé prvky příslušných producentů s neustále se snižujícím podílem obecně použitelných mechanismů. Tímto směrem bude zaměřena naše strategie pro rok 2003.

předchozí

obsah

následující