211service.com
Software-router verbreekt snelheidsrecords
Onderzoekers in Zuid-Korea hebben een netwerkrouter gebouwd die gegevens met recordsnelheden verzendt van componenten die te vinden zijn in de meeste high-end desktopcomputers. Een team van het Korea Advanced Institute of Science and Technology heeft de router gemaakt, die gegevens verzendt met bijna 40 gigabit per seconde - vele malen sneller dan het vorige record voor een dergelijk apparaat.
De technieken die de onderzoekers gebruiken, kunnen leiden tot een aantal doorbraken, waaronder het gebruik van goedkopere commodity-chips, zoals die van Intel en Nvidia, in krachtige routers, in plaats van op maat gemaakte hardware. De door de onderzoekers ontwikkelde software zou ook kunnen dienen als testbed voor nieuwe netwerkprotocollen die uiteindelijk de decennia oude kunnen vervangen waarop het internet momenteel draait.
De meeste routers gebruiken aangepaste hardware om gegevens te routeren wanneer deze tussen computernetwerken worden doorgegeven. Softwarerouters voeren dezelfde taken uit met behulp van standaardhardware - door het gedrag van een hardwarerouter in software na te bootsen. Commerciële softwarerouters van bedrijven zoals: Vyatta kan doorgaans alleen overdrachtsgegevens bereiken met snelheden tot drie gigabit per seconde. Dat is niet snel genoeg om te profiteren van de volledige snelheid van een typische netwerkkaart, die werkt op 10 gigabit per seconde.
We begonnen met het bescheiden doel om als eerste een pc-router op 10 [gigabits per seconde] te krijgen, maar we hebben het naar 40 gepusht, zegt Sue Moon , leider van het lab waarin het onderzoek is uitgevoerd. Haar studenten Sangjin Han en Keon Jang ontwikkelden software genaamd PacketShader die dit mogelijk maakte. PacketShader gebruikt de grafische verwerkingseenheid (GPU) van een computer om gegevenspakketten die via een netwerk worden verzonden, te helpen verwerken.
Moderne routers zijn zelden domme switches meer. Ze worden vaak opgeroepen om pakketten op een aantal verschillende manieren te manipuleren terwijl ze passeren. GPU's zijn hiervoor ideaal omdat ze data parallel kunnen verwerken, wat betekent dat ze meerdere datapakketten tegelijk kunnen verwerken. Volgens Moon is een GPU veel sneller in het afhandelen van sommige pakketverwerkingstaken, zoals het authenticeren of versleutelen van alle pakketten in een stream. Wanneer de GPU deze taken overneemt, geeft het de centrale verwerkingseenheid (CPU) ademruimte om andere dingen af te handelen die meer serieel van aard zijn, zoals het op hun beurt verwerken van verschillende pakketten om pogingen tot inbraak in een netwerk te detecteren.
Mark Handley, een professor in netwerksystemen aan het University College London, wijst erop dat voor basispakketdoorschakeling, die de CPU van een computer waarschijnlijk niet zal overweldigen, het geen voordeel heeft om de GPU op het systeem te bevestigen. Hij is het er echter mee eens dat de GPU zeer geschikt is voor het versleutelen of authenticeren van pakketten.
Gianluca Iannaccone, een ingenieur bij Intel Labs Berkeley die bekend is met PacketShader, zegt dat het het aantal fysieke machines dat nodig is om een terabit-per-seconde softwarerouter te vormen, kan verminderen tot een derde van wat zijn onderzoek eerder aangaf dat nodig zou zijn.
Eén terabit is het toegangspunt voor enterprise-grade routers - de routers in de kern van internet, zegt Iannaccone. Zijn werk aan een systeem genaamd RouteBricks wijst op een toekomst waarin routers niet de gespecialiseerde hardware zijn die ze nu zijn, maar in plaats daarvan functioneren als software die op pools van servers draait. Koppel genoeg softwarerouters aan elkaar die 40 gigabit per seconde draaien, en je krijgt wat in wezen een single-terabit-router is. Met een dergelijk systeem kunnen routers op een dag volledig in software draaien.
We kunnen hier geweldige apps van verwachten, zegt KyoungSoo Park, een andere professor aan het Korea Advanced Institute of Science and Technology die bij het project betrokken was. U kunt een interessant pakket- of netwerkbeheersysteem bouwen bovenop een pc-gebaseerde softwarerouter die niet kan worden geïmplementeerd met een hardwarerouter. Uiteindelijk kun je experimenteren met nieuwe protocollen die niet worden gebruikt in het internet van vandaag.