лет, именуемых коммутацией третьего и четвертого уровней, коммутирующей маршрутизацией, маршрутизирующей коммутацией, маршрутизацией со скоростью физической линии и т.д., свидетельствует о том, насколько актуальным является ускорение процесса принятия решений о пути следования пакетов по сети передачи данных. Вот почему, несмотря на постоянную (и зачастую справедливую) критику недостатков традиционных маршрутизаторов, этот сектор рынка не проявляет и малейших признаков недомогания: по данным IDC, в текущем году его объем составил около 7 млрд долл., а к 2003 г. достигнет 25 млрд долл.

Не секрет, что доминирующие позиции на рынке маршрутизаторов сегодня принадлежат Cisco Systems. Впрочем, это не мешает другим фирмам продолжать отчаянную борьбу за каждый кусочек столь привлекательного «пирога». Очередную попытку потеснить своего главного конкурента предприняла в ноябре корпорация Nortel Networks, представив ПО Open IP Environment (OIPE).

Быстрее и дешевле

Пакет OIPE нацелен на максимально широкое распространение новых сервисов в IP-сетях. Фактически, Nortel предлагает набор расширяемых открытых программных компонентов, которые позволяют поставщикам оборудования и ПО разрабатывать продукты для IP-сетей (прежде всего — для Internet) с минимальными временными и финансовыми затратами. Программная среда, на которой базируется OIPE, обеспечивает возможность переноса создаваемых приложений на новые аппаратные и операционные платформы практически без модификации исходного кода.

Основу пакета образуют четыре базовые программные инфраструктуры (frameworks), которые отвечают за главные группы сетевых функций — передачу трафика, системные службы, управление сетью и администрирование приложений. Они же предоставляют сервисы разнообразным сетевым приложениям.

Структура Open IP Environment

Каждая инфраструктура состоит из ряда компонентов с четко определенными открытыми интерфейсами. Чтобы дать общее представление о назначении отдельных составных частей среды OIPE, кратко рассмотрим элементы, относящиеся к нижнему уровню ее архитектуры (см. рисунок).

Инфраструктура системных сервисов (System Services Framework, SSF) включает в себя компоненты настраиваемой среды Adaptive Communication Environment (ACE) и рассчитана на создание коммуникационных приложений на платформах UNIX и Win32. Кроме того, в состав SSF входит адаптационный слой операционных систем (Operating System Adaptive Layer, OSAP), который функционирует поверх API-интерфейсов самих ОС, скрывая от них другие слои и компоненты SSF. Перечисленные модули обеспечивают, например, многопоточную обработку и связь между отдельными потоками в сети, демультиплексирование и синхронизацию событий, установление динамических соединений, управление сетевыми узлами.

Инфраструктура передачи пакетов (Forwarding Framework) предоставляет приложениям платформно-независимый доступ к транспортным механизмам (Forwarding Engines). Реализация же последних — чисто аппаратная, чисто программная или комбинированная, — очевидно, напрямую связана со спецификой оборудования и системного ПО. Благодаря данному компоненту сетевые приложения могут обмениваться обновленными частями таблиц маршрутизации, отправлять и принимать блоки данных PDU, контролировать работу средств маршрутизации.

Важной особенностью архитектуры OIPE является отделение плоскости управления (Common Control Plane) от инфраструктуры передачи пакетов. Их взаимодействие осуществляется через единственное связующее звено — Forwarding Engine Mapper (FEM). Преимущество такого разграничения состоит в прозрачности любой модернизации транспортного механизма (например, за счет применения новых специализированных микросхем) для управляющих приложений.

Прикладные интерфейсы, которые FEM предоставляет плоскости управления, не зависят от средств передачи пакетов и позволяют управляющим приложениям оперировать информацией различных типов, в том числе содержимым полей таблиц маршрутизации, записями протокола ARP и метками MPLS. Генерируемые приложениями данные, в свою очередь, передаются все тому же модулю FEM, так что механизм транспортировки пакетов может функционировать с оптимальной производительностью, не влияя напрямую на работу программ управления. Примечательно, что текущая реализация FEM написана на языке Java, а значит, код API-интерфейсов FEM достаточно скомпилировать один раз, чтобы затем использовать на различных платформах.

Как показывает анализ новой разработки Nortel, простота переноса сетевых приложений с одной платформы на другую обеспечивается самой иерархичностью архитектуры OIPE. Инфраструктуры скрывают детали платформной реализации от приложений, благодаря чему последние становятся платформно-независимыми. Для переноса прикладного ПО в иную среду требуется модифицировать лишь нижние уровни одной или нескольких программных инфраструктур.

Другое преимущество архитектуры OIPE — возможность повторного использования компонентов при разработке сетевого ПО: инфраструктуры содержат наборы абстрактных объектных классов и определяют стандартные способы взаимодействия экземпляров этих классов. Они же предоставляют в распоряжение разработчика семейства шаблонов для проектирования приложений. В результате можно пользоваться готовыми конструкциями (skeletons) приложений, настраивая их с помощью наследования и других технологий объектного программирования. По утверждению Nortel, изначальная ориентация OIPE на ключевые процедуры программирования в распределенной среде значительно расширяет область повторного применения создаваемых программных компонентов по сравнению с той, которую обеспечивают традиционные библиотеки функций или классов.

«Что в имени тебе моем?..»

Позиционируя свой продукт в качестве универсальной платформы для разработки всевозможных сетевых приложений и внедрения новых услуг в IP-сетях, Nortel все-таки делает основной упор на средства маршрутизации. Недаром же в первой фазе вывода Open IP Environment на рынок пользователям предложены инфрастуктура передачи пакетов и высокопроизводительные функции маршрутизации (по протоколам OSPF и BGP-4).

С помощью нового пакета компания намерена предоставить возможности для доступа в Internet широким слоям населения, но при этом практически не скрывает, что оcтрие ее атаки направлено на Cisco Systems. Открыто противопоставляя свое видение маршрутизации в распределенных сетях традиционным решениям, Nortel утверждает, что переход на программную технологию позволяет существенно ускорить разработку, упростить внедрение и, главное, снизить расходы на эксплуатацию маршрутизирующего оборудования. Справедливости ради отметим, что и в любом «аппаратном» устройстве ключевое место занимают программные средства, поэтому, по сути, Nortel призывает лишь к отказу от дорогих «монолитных» решений, состоящих из специализированной техники и тесно привязанного к ней ПО. А в качестве их типичного поставщика, естественно, называется Cisco Systems.

Поскольку рынок средств маршрутизации, как уже говорилось, весьма перспективен, жесткое противостояние Nortel и Cisco не выглядит чем-то из ряда вон выходящим. Любопытно, однако, другое. Всячески напирая на независимость приложений, создаваемых средствами OIPE, от аппаратной и операционной платформ, компания Nortel обещает реализовать функции маршрутизации практически в любом устройстве, обладающем процессором и памятью. В перечне потенциальных кандидатов фигурируют серверы и настольные компьютеры, магистральное и периферийное сетевое оборудование, кабельные и xDSL-модемы, сотовые телефоны и персональные электронные секретари (PDA), телевизионные приставки и контроллеры домашних сетей, бытовая и автомобильная электроника.

Изучение этого списка наводит на мысль, что, увлекшись маркетингом OIPE, компания несколько переоценила возможности пакета. Маршрутизация трафика (даже на периферии сети) требует вычислительных мощностей, явно превосходящих ресурсы сегодняшних устройств PDA или бытовых электронных приборов. Более того, если, по счастливой случайности, таких ресурсов окажется достаточно, на первый план выйдут проблемы масштабируемости «маршрутизатора», умещающегося на ладони. Как бы отвечая оппонентам, Nortel одновременно с представлением OIPE сообщила о разработке новых алгоритмов для протокола OSPF, благодаря которым эффективность использования ресурсов центрального процессора повысилась на 50%, а скорость обновления таблиц маршрутизации в крупных сетях (не менее 400 узлов) возросла без малого вдвое.

Зарубежные эксперты отмечают и другую трудность, с которой неизбежно столкнется концепция Nortel, если дело дойдет до ее повсеместной реализации. Перенесение все большего числа функций интеллектуальной обработки трафика в оконечные устройства резко усложняет задачи управления. Даже если принять во внимание концептуальное разделение плоскости управления и транспортных механизмов, проблему нельзя признать решенной.

И еще одно замечание. Вопрос о выполнении функций маршрутизации неспециализированными устройствами возникает не впервые. Читатели наверняка помнят чисто программный маршрутизатор High Performance Router (HPR) фирмы Novell, обычно устанавливавшийся на серверы в сетях под NetWare. Сетевой индустрии известны также случаи, когда лицензии на код маршрутизации предлагали компании, вообще не заинтересованные в продвижении на рынок конкретного оборудования или операционной системы. Такой код в течение ряда лет поставляли небольшие компании Phase2 Networks и Wind River Systems, да и та же Cisco в свое время предлагала изготовителям концентраторов и коммутаторов лицензии на разработанные под IOS средства маршрутизации (правда, вместе с аппаратным модулем маршрутизации собственного производства).

Кстати, Phase2 Networks имеет самое непосредственное отношение к Nortel. Она была куплена компанией Bay Networks в июне прошлого года, и вскоре новый хозяин, присвоив продукту этой фирмы имя BayRS, стал предлагать лицензии на него всем желающим. По иронии судьбы, за неделю до начала лицензирования поступило сообщение о поглощении Bay Networks корпорацией Nortel.

Таким образом, можно сказать, что затея с OIPE — это стремление Nortel пройти по уже проторенному другими пути. Правда, первая попытка, предпринятая тогда еще самостоятельной Bay Networks, оказалась не особенно удачной. На сей раз, согласно распространенной информации, Nortel продала уже более 200 лицензий на новый продукт 75 компаниям. В их числе — Intel, собирающаяся объединить элементы OIPE с недавно представленной архитектурой Internet Exchange, и Microsoft, которая намерена встроить компоненты OIPE в операционные системы Windows 2000 и Windows NT.

В какой степени ПО Nortel сумеет изменить расстановку сил на рынке маршрутизаторов, мы узнаем в наступающем году. Но как бы то ни было, руководитель Cisco Systems Джон Чэмберс отнесся к последним инициативам своего канадского конкурента абсолютно хладнокровно.