Internet prevelik za starejše usmerjevalnike
Minuli teden se je zgodil tako imenovan Dan 512k, ko je število vnosov v nekaterih usmerjevalnih tabelah preseglo mejo 524.288. Številni usmerjevalniki privzeto podpirajo največ toliko vnosov v hitrem namenskem pomnilniku TCAM, kar lahko privede do manjših težav s hitrostjo in dostopnostjo nekaterih delov interneta, medtem ko večjih izpadov ni pričakovati. Zaradi narave interneta se učinek počasi širi in zajema čedalje več usmerjevalnikov. Poglejmo podrobneje.
Internet ni nič drugega kakor omrežje omrežij, zato njegovo hrbtenico tvorijo usmerjevalniki (router), ki povezujejo dve ali več omrežij. Da lahko prejete paketke pošljejo na pravi naslov, uporabljajo usmerjevalne tabele (routing tables), kjer so zapisani obsegi vseh podomrežij (katere naslove vključujejo), prehod za doseg teh omrežij (gateway in interface) ter prioritete, saj običajno do istih podomrežij vodi več poti. To pomeni, da usmerjevalniku ni treba poznati lokacij vseh IP-naslovov, ampak mora za vsak IP-naslov zgolj ugotoviti, kateremu podomrežju pripada in na kateri naslov mora poslati paketek. Če so tabele širom interneta usklajene, po nekaj prehodih (hop) paketek pride do cilja.
Težava vsega z računalniki povezanega so omejitve. Kot je bilo treba reševati zgonjo omejitev pomnilnika na 640 kB z raznimi triki (se še spomnite razširjenega pomnilnika), dvomestni zapis letnice s prehodom na štirimestnega bo prelomu tisočletja, omejitev velikost pomnilnika na 4 GB začasno s PAE (physical adress extension) in kasneje z uporabo 64-bitnih sistemov, tako je tudi pri usmerjevalnikih. Številni danes popularni usmerjevalniki, ki tvorijo hrbtenico omrežij – tu ne gre za domače naprave – podpirajo zgolj 524.288 zapisov v TCAM (ternary content-adressable memory). Sedaj pa smo to mejo na nek način presegli.
Na nek način pravimo zato, ker velikost interneta ni ena sama. Vsaka usmerjevalna tabela je malce drugačna, odvisna od lokalnih posebnosti in povezav konkretnega usmerjevalnika. Zato ne moremo govoriti o enotni velikosti, ampak o razponu (glej graf). Kot tisto pravo velikost štejemo dolžino tabele, ki se pojavi največkrat. Seveda imajo nekateri usmerjevalniki že daljše tabele in ti so prvi naleteli na omejitev 512k. Situacija ima ironičen pridih tudi zato, ker je zmanjkovanje naslovov IPv4 pospešilo rast tabel. Da bi iz preostanka naslovov IPv4 iztisnili čim več, smo jih ob dodeljevanju primorani deliti na majhne kose. (Časov, ko je Apple dobil celoten blok 17.0.0.0/8, MIT 18.0.0.0/8 in Ford 19.0.0.0/8, že dolgo ni več.) To pa povečuje število podomrežij in hitro dviguje obseg usmerjevalnih tabel.
Internet se seveda ne bo sesul, je pa omejitev tabel na 524.288 vnosov vseeno nevšečnost. Usmerjevalniki seveda lahko težave kompenzirajo tako, da držijo vnose v navadnem pomnilniku (RAM), a je ta bistveno počasnejši od TCAM-a. Prizadeti so nekateri Ciscovi usmerjevalniki, a je težave mogoče obiti. Dolgoročna rešitev je zamenjava usmerjevalnikov, a je do tja še zelo daleč. Trenutno je težavo mogoče rešiti tako, da povečamo TCAM za usmerjevalne tabele naslovov IPv4 na račun tabel za IPv6. Slednje so namreč bistveno krajše, saj imajo le okrog 20.000 vnosov.
Prvi usmerjevalniki so mejo 512k prekoračili minuli teden, sedaj pa pričakujemo, da bo z organsko rastjo interneta takih čedalje več. Šele sedaj bo postalo jasno, kolikšen del internetne opreme ima težave s to mejo, a večjih izpadov zaradi tega ni pričakovati. Meritve namreč kažejo, da se odstotek nestabilnih povezav (routing instability) v zadnjem tednu ni dvignil nad povprečne vrednosti.
Mimogrede, mejo 256k smo dosegli leta 2008. Z nadaljevanjem eksponentne rasti lahko še pred koncem desetletja pričakujemo nove nevšečnosti, ko bodo tabele zrasle do dobrega milijona vrstic (1024k).
