نگاهی به درون مسیریاب‌ها

توضیحات

در جلسه سی و سوم فیلم آموزشی (آموزش مجازی) شبکه‌های کامپیوتری و شبکه پیشرفته دکتر حقیقت ویژه کنکور کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر و کنکور کارشناسی ارشد مهندسی فناوری اطلاعات و کنکور دکتری مهندسی کامپیوتر و نیز امتحانات دانشگاهی و آزمون‌های استخدامی با عنوان «نگاهی به درون مسیریاب‌ها»، ادامه فصل چهارم شبکه (لایه شبکه) تدریس می‌شود. در این جلسه ابتدا چهار مؤلفه یک مسیریاب شامل 1) پورت‌های ورودی 2) زیربنای (Fabric) سوئیچ 3) پورت‌های خروجی و 4) پردازنده مسیریابی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و وظایف هر یک شرح داده می‌شود. سپس مفهوم صفحه داده (Data Plane) یا صفحه هدایت (Forwarding Plane) در مقابل صفحه کنترل (Control Plane) مسیریاب‌های سنتی و جداسازی صفحه کنترل در SDN (Software Defined Network) مورد بحث قرار داده می‌شود. سپس در مورد حافظه‌های CAM یا TCAM (Associative Memory) برای جستجوی (Lookup) پیشوند آدرس به صورت موازی و سخت‌افزاری و سریع در سوئیچ‌های مدرن صحبت می‌شود. سپس در باره انتزاع تطابق بعلاوه عمل (Match plus action) در سوئیچ‌های SDN صحبت به میان می‌آید. آنگاه در مورد انواع زیربنای سوئیچینگ (Switching Fabrics) سخن به میان آمده و 3 روش آن مفصلاض تشریح می‌شود: 1) Memory based Switching (مبتنی بر حافظه) و 2) BUS based Switching (مبتنی بر گذزگاه) و 3) Interconnection Network Switching (سوئیچینگ با شبکه میان ارتباطی). سپس در مورد صف بندی (Queueing) در پورت‌های خروجی سوئیچ‌ها صحبت شده و دو رابطه برای محاسبه اندازه بافر آن ارائه شده و یک تست نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن ارائه می‌شود. همچنین در رابطه با صف‌بندی پورتهای ورودی و مشکل HOL (Head of Line) بحث می‌شود. در ادامه الگوریتم‌های صف‌بندی بافر خروجی مطرح و 5 الگوریتم با مثال‌های مفصل ارائه می‌گردد: 1) FCFS و 2) Priority Scheduling و 3) WFQ (Waited Fair Queueing) و 4) RR و DRR (Deficit Round Robin). در انتها در مورد سیاست‌های دورانداختن بسته و نشانه‌گذاری آنها وجود صحبت می‌شود که در مجموع، الگوریتم‌های مدیریت صف فعال (AQM) نامیده می‌شوند. یکی از الگوریتم‌های AQMکه به طور گسترده مورد مورد مطالعه و پیاده سازی قرار گرفته است الگوریتم کشف زودهنگام تصادفی (RED: Random Early Detection) است که در مورد آن مفصلاً صحبت می‌شود.