What is anycast?
Anycast, joka tunnetaan myös nimellä IP anycast, on verkottumistekniikka, jonka avulla useat koneet voivat jakaa saman IP-osoitteen. Käyttäjän pyynnön sijainnin perusteella reitittimet lähettävät sen lähimpänä olevan verkon koneelle. Tämä on hyödyllistä, koska se muun muassa vähentää viivettä ja lisää irtisanomisia. Jos tietty datakeskus menisi offline-tilaan, anycasted IP valitsisi käyttäjille parhaan polun ja ohjaisi heidät automaattisesti lähimpään datakeskukseen. Seuraavassa hahmotellaan joitakin etuja ja haittoja, jotka liittyvät konfigurointi anycast.
Plussat
- Nopeus. Anycast-solmuun menevä liikenne ohjataan lähimpään solmuun, mikä vähentää latenssia asiakkaan ja solmun välillä. Näin varmistetaan, että nopeudet optimoidaan riippumatta siitä, mistä asiakas pyytää tietoja.
- irtisanominen. Anycast parantaa redundanssia sijoittamalla useita palvelimia ympäri maailmaa käyttäen samaa IP: tä. Tämä mahdollistaa liikenteen ohjaamisen seuraavalle lähimmälle palvelimelle siinä tapauksessa, että yksi palvelin epäonnistuu tai menee offline-tilaan.
- DDoS-lieventäminen. Palvelunestohyökkäykset johtuvat botneteistä, jotka voivat tuottaa niin paljon liikennettä, että ne hukuttavat tyypillisen Unicast-koneen. Anycast-kokoonpanon etuna tässä tilanteessa on se, että jokainen palvelin pystyy ”absorboimaan” osan hyökkäyksestä, mikä vähentää palvelimen rasitusta kokonaisuudessaan.
- kuormitustasapaino. Kuormitustasapainoa voidaan käyttää siinä tapauksessa, että on olemassa useita solmuja, jotka kaikki ovat samalla maantieteellisellä etäisyydellä pyynnöstä. Tämä vie osan resurssivaatimuksista pois yksikössä olevasta solmusta ja hajottaa ne useisiin solmuihin.
Cons
- vaikea toteuttaa. IP anycastin toteuttaminen on monimutkainen hanke, joka vaatii lisää laitteistoa, luotettavia toimitusketjun alkupään tarjoajia ja asianmukaista liikenteen reititystä.
Border gateway protocol ja autonomous systems
Border Gateway Protocol (BGP) ja Autonomous Systems (AS) ovat olennaisia osia IP anycast-protokollan toiminnassa. BGP vaihtaa reititys-ja saavutettavuustietoja AS: n välillä. Se tekee reitityspäätökset, jotka perustuvat polkuihin, käytäntöihin ja sääntökokonaisuuksiin, mikä on keskeinen osa sitä, mitä IP anycast tarjoaa. BGP-reitityksessä on useita reittejä samalle IP-osoitteelle, jotka osoittavat eri paikkoihin.
autonominen järjestelmä on yksi tai kokoelma verkkoja, joita kaikkia hallinnoi sama ylläpitäjä. Autonomisilla järjestelmillä on kullakin yksilöllinen ASN-numero eli autonominen Järjestelmänumero, jota käytetään BGP-reitityksessä, koska jokainen ASN yksilöi jokaisen verkon internetissä.
Exabgp: n kaltaisia työkaluja voidaan käyttää BGP-viestien muuttamiseen tekstiksi tai JSONIKSI, joita voidaan sitten käsitellä yksinkertaisilla skripteillä. Näin järjestelmänvalvojat voivat helposti havaita ja käsitellä verkon tai palvelun vikoja.
miten anycast vaikuttaa?
kuten aiemmin mainittiin, anycast ohjaa käyttäjän pyynnöt lähimpään solmuun vähentääkseen sivun latenssia. Se tekee tämän noudattamalla näitä vaiheita.
- useat palvelut ilmoittavat jakavansa saman IP-osoitteen.
- kun käyttäjän selain tekee pyynnön, reititin vastaanottaa kyseisen pyynnön ja valitsee yksinkertaisesti reitin, jonka etäisyys lähimpään palvelimeen on lyhin AS-polun perusteella.
käyttämällä Unicastia, joka selitetään seuraavassa osiossa, reitti johtaisi vain yhteen kohteeseen etäisyydestä riippumatta. Anycastin avulla reitti on optimoitu, koska se valitsee aina parhaan reitin. Jos palvelin on alhaalla, BGP yksinkertaisesti löytää seuraavaksi parhaan polun ja reitittää pyynnön sinne.
on kuitenkin huomattava, että mikä tahansa lähetys voidaan konfiguroida reittipyynnön lisäksi myös muiden tekijöiden perusteella, esim.:
- palvelimen saatavuus
- yhteyksien määrä
- vastausaika
muut osoitemenetelmät
myös käyttäjien pyyntöjen reitittämiseen tiettyyn verkon päätepisteeseen on olemassa muita osoitemenetelmiä. Näitä ovat unicast, multicast, broadcast ja geocast. Me mennä tarkemmin kunkin kohdissa alla.
Unicast
suurin osa Internetistä käyttää nykyään tätä menetelmää. Unicast rajoittaa IP-osoitteen liittämisen vain yhteen tiettyyn verkon solmuun. Tätä kutsutaan kahdenkeskiseksi yhdistykseksi. Vaikka suuri osa Internetistä käyttää tätä menetelmää, se on epäoptimaalinen johtuen rajoituksista, joiden mukaan IP-osoite voidaan liittää vain yhteen solmuun.
Multicast
Multicast käyttää yhdestä moneen-tai moneen-moneen-assosiaatiota. Multicast mahdollistaa lähettäjän pyynnön reitittämisen useisiin valittuihin päätepisteisiin samanaikaisesti. Tämä mahdollistaa sen, että asiakas voi ladata tiedoston paloina useilta isänniltä samanaikaisesti (hyödyllinen äänen tai videon suoratoistoon). Multicast sekoitetaan usein anycastiin, mutta suurin ero on, että anycast reitittää lähettäjän yhteen tiettyyn solmuun, vaikka käytössä on useita solmuja.
Broadcast
Broadcast käyttää one-to-all-assosiaatiota. Yksittäisen lähettäjän datagrammi ohjataan kaikkiin broadbast-osoitteeseen liittyviin päätepisteisiin. Verkko kopioi automaattisesti datagrammit niin, että se pystyy tavoittamaan kaikki vastaanottajat lähetyksen sisällä, joka yleensä koostuu koko verkon aliverkosta.
Geocast
Geocast on jokseenkin samanlainen kuin multicast siinä, että lähettäjän pyynnöt reititetään useisiin päätepisteisiin samanaikaisesti, mutta erona on, että verkko määritellään niiden maantieteellisen sijainnin perusteella.
Anycast ja IPv4 vs IPv6
Anycast ei ole virallisesti tuettu IPv4: ssä, mutta tätä voidaan työstää BGP: n avulla. Periaatteessa useille isännille annetaan sama unicast IP ja reitit ilmoitetaan BGP: n kautta. Siksi reitittimet tulkitsevat tämän olevan useita reittejä samaan kohteeseen, kun itse asiassa ne reititetään eri kohteisiin, joissa on sama osoite.
tämän lähestymistavan haittapuolena on kuitenkin se, että verkko voi suorittaa niin sanotun ”POP Switchin”, joka muuttaa reitityspaketteja, jos verkossa on ruuhkaa tai muutoksia.
IPv6 sen sijaan tukee yksiselitteisesti anycastia. IPv6-reitittimet eivät yleensä erota anycast-pakettia unicast-paketista verkon kautta, vaikka erityistä käsittelyä kohteen lähellä olevista reitittimistä vaaditaan.
lisäksi samaa IPv4: ssä käytettyä prosessia voidaan käyttää myös IPv6: ssa. Tämä menetelmä ei riipu anycast-tietoinen reitittimet kuitenkin joudut samoja ongelmia kuin edellä.
Yhteenveto
on selvää, että anycast on tehokas tekniikka muun muassa sivuviiveiden vähentämiseen ja hyökkäysten lieventämiseen. Vaikka se on monimutkainen pyrkimys toteuttaa, payoff on valtava sekä käyttäjille että palveluntarjoajille.
KeyCDN tarjoaa mielellään anycast-palvelua, joka auttaa parantamaan asiakkaidemme palveluiden kokonaistehokkuutta.