Force10 - Karma Çakışmaları ve Bunlardan Kaçınmanın Yolları

Örnek Günlük Girişi:

May 20 19:12:20: %EX8PB:2 %MACAGT-2-HASH_COLLISION_LOG: Mac:00:02:e8:d6:58:20/Vlan:203 could not be added to L2 CAM on portpipe 2 linecard 2 due to hash collision. (20 Mayıs 19:12:20: %EX8PB:2 %MACAGT-2-KARMA_ÇAKIŞMASI_GÜNLÜĞÜ: Mac:00:02:e8:d6:58:20/Vlan:203 karma çakışması nedeniyle bağlantı noktası kanalı 2 satır kartı 2'deki L2 CAM'e eklenemedi.) Total number of hash collisions: 30211 (Toplam karma çakışması sayısı: 30211)

May 20 19:12:20: %EX8PB:2 %MACAGT-2-HASH_COLLISION_LOG: Mac:00:02:e8:d6:58:20/Vlan:203 could not be added to L2 CAM on portpipe 3 linecard 2 due to hash collision. (20 Mayıs 19:12:20: %EX8PB:2 %MACAGT-2-KARMA_ÇAKIŞMASI_GÜNLÜĞÜ: Mac:00:02:e8:d6:58:20/Vlan:203 karma çakışması nedeniyle bağlantı noktası kanalı 3 satır kartı 2'deki L2 CAM'e eklenemedi.) Total number of hash collisions: 31979 (Toplam karma çakışması sayısı: 31979)

Çalışma şekli:

Anahtar CAM tablosunda /32 ağlarında ARP'nin bir kısmını ve tüm diğer girdilerin belirli bir miktarını taşıyan "Host table" (Ana bilgisayar tablosu) için atanmış belirli sayıda girdi bulunur.

Örneğin, 8 bellek konumlu dizilere yönlendirilen 1024 Dizin değeri varsa her bir dizin değeri sekiz değer taşıyabilir. Dizideki 8 değerin tümü ARP olabilir ama toplamda, tüm konumlarda ARP girdileri bu işleve atanan kısmı aşamaz. Farklı anahtarların değişken değerleri bulunur.

Anahtar CAM'ine IP adresi için ARP girdisi eklenirken anahtar yongası, IP adresini kullanarak bir dizin değeri hesaplar (0-1023) ve ARP girdisi bu karma algoritmasının belirttiği konuma kaydedilir.

Belirli durumlarda karma algoritması, dizini tüm bellek konumlarının kullanıldığı bir yere depolamak ister ve karma çakışması oluşur.

IP adresi karma çakışmasıyla karşılaştığında ARP girdisi CAM'e eklenmez.  Bunun yerine CPU'nun girdiyi yazılım tablosunda yüklemesi gerekir. Bu IP'ye giden trafiğin yönlendirilmesi gerektiğinde anahtar bunu donanımda yapamaz.  Bunun ardından ilgili trafik CPU'ya geçici olarak yönlendirilir.  Bu, CPU'da ek yük oluşmasına neden olur.  Genellikle bu durumda ilgili yolda gecikme gerçekleşir. Belirli durumlarda geçici yönlendirme CPU'nun işleme kapasitesini aşıp paket kaybına neden olabilir.

Karma arızaları için geçici çözümler:

İKİLİ KARMA özellikli yazılıma yükseltme. 9.3 sürümünden sonraki belirli platformlarda ikili karma gerçekleştirme özelliği bulunur. Hem L2 hem de L3 tabloları için ikili karma desteği mevcuttur. Bu özellik, 9.3 sürümüyle çalışan tüm ilgili platformlarda varsayılan olarak etkindir. Anahtar, bir karma çakışması gerçekleştiğinde yeni girdilere yer bulmak için tablolarda yeniden karma ve yeniden düzenleme işlemi gerçekleştirir.

Yönlendirme katmanı ekleme.  Çekirdek anahtarındaki karma arızaları için.  Bu kısıtlamayı çözmenin en iyi yolu Raf Üstü (TOR) tasarımı kullanmak ve TOR'lar ile temel anahtarlar arasında yönlendirmeyi etkinleştirmektir.  Bu şekilde Çekirdekteki ARP tablosu boyutu küçültülebilir.  Tekli ana bilgisayarlar ile çekirdek arasına bu yönlendirme katmanını eklemek, çekirdeğin her bir ana bilgisayarın ARP girdilerini öğrenmek zorunda kalmamasını sağlar.

ARP zaman aşımını azaltma. Varsayılan 4 saattir. ARP'lerin tutulduğu zaman aralığı azaltılarak yeni ARP girdileri daha sık şekilde gerçekleşebilir. Bu, doğal olarak tüm girdileri daha hızlı döngü gerçekleştirmeye de zorlayacak ve bağlı ağlar için ARP trafiğini de artıracaktır.

IP adreslerini bağlı L3 ağında dağıtma.  Mümkün olan TÜM IP adreslerinin önemli alt ağlarda ilgili karma değerlerine eşlenmesi mümkündür ancak gerçekleştirmesi çok uğraş vericidir. Bu yapıldıktan sonra IP'ler, karma arızalarından kaçınmak için yeniden dağıtılabilir. Bu, mevcut kısa süreli çözümler arasında en az etkili olandır.