Network

TCP技術入門を読んだので、 気になったところを雑多な感じだがメモしておく。まず前半部分。 ネットワークまわりの話は聞いたことはあるが、使わずに忘れてしまっていることが多い。 1章 TCP入門 伝送効率 Ethernetフレーム 1500 バイト、TCPヘッダが 60 バイト、IPヘッダが20バイトとする アプリケーションが使えるのは 1420 バイト Ethernetヘッダ 14 バイト、FCS（Frame Check Sequence）4バイトを考慮すると、伝送効率は$1420/(1500+18) \times 100=93.5 %$ UDP 実際にUDPがやっていることは、転送先へデータを送ることと、チェックサムの確認だけ TCPはユニキャストだが、UDPはユニキャストに加えて、マルチキャストとブロードキャストにも対応 シーケンス番号とタイムスタンプを追加したRTP（Real-time Transport Protocol）や、それに加えて再送機能も追加したRUDP（Reliable user Datagram Protocol）もある QUIC はUDPベースで、それを使ったHTTP/3（HTTP-over-QUIC）。コネクション確立とTLS確立を同時に実施。 TCP ACKのシーケンス番号は、次に受信したい番号。当該セグメントが届くまで、同じシーケンス番号を返送し続ける。 フロー制御：受信側のバッファ溢れを防ぐために、送信データ量を調整すること。TCPでは一度に送信可能なサイズをウィンドウと呼ぶ。特に、送信側がもつパラメータを swnd （send window）と表記する。対して、受信側はrwnd（recieve wndoe）。 TCP輻輳制御 Loss-based：データの消失から輻輳を判断 Delay-based：RTTから輻輳を判断 特定の用途向けプロトコル RUDP（Reliable User Datagram Protocol）：UDPベースで、シーケンス番号、ACK、再送、フロー制御を加えたもの DCCP（Datagram Congestion Control Protocol）：UDPにおける輻輳緩和が目的 2章 TCP/IPの変遷 ARPNETなどではネットワークが信頼性を担保していたが、TCP/IPは各ノードがその役割を担う Nagleアルゴリズム：TCP/IPの送出パケット数削減の方法。輻輳制御アルゴリズムのはしり Windows95（OSR2以降）にTCP/IPが搭載されたことが普及のきっかけになった IEEE 802.11ではMACレイヤーでCSMA/CAを採用 3章 TCPとデータ転送 MTUは、イーサネットは1500バイト、PPPoEでは1492バイト、ATMは9180バイト。ただ最近は任意に設定できる MSS（Maximum Segment Size）：TCPが区切る最大パケット長さ MTU（1500バイト）= IPヘッダ（20バイト）+ TCPヘッダ（20~60バイト）+ アプリケーションデータ（MSS以下） MSSは、TCPのペイロードのみ MTUは、TCPのペイロードからTCPヘッダやIPヘッダまで。Ethernetヘッダは含まない ACK（Acknoledgement Number）：確認応答番号。次に送ってほしいシーケンス番号 コントロールフラグ RST（Reset the connection）：コネクションを強制切断。使われていないポート番号に送るなど、異常があれば有効になる CWR（Congestion Window Reduced）：輻輳ウィンドウの減少を通知する。ECNとセットで使われる ECE（ECN echo）：輻輳が発生したら通知 ウィンドウ制御：一度に送信可能なウィンドウサイズ $swnd$ を調整 $swnd = min(rwnd, cwnd)$ フロー制御：受信側から送信側に送信量を通知して、調整する。受信側は、送信側へ受信可能なバッファ量$rnwd$を通知 輻輳制御：輻輳ウィンドウ $cwnd$ を調整 スロースタート 通信開始時点で、ACKを受け取るたびに $cwnd$ を1セグメントずつ増やしていく $cwnd = cwnd + mss$ 指数的に $cwnd$ が拡大 輻輳回避 スロースタートを行うと、再び再送が起きやすい 再送が起きた時の $cwnd$ の半分 $cwnd/2$を閾値として、それを越えた時は更新を緩やかにする $cwnd = cwnd + mss/cwnd$ RTTごとに線形に増える 高速リカバリー 輻輳のたびに、スロースタート→輻輳回避という挙動をするのは効率が悪い 重複ACKを契機とする Recoで採用 セグメントの消失 再送タイマーがタイムアウトした場合 重複ACKが一定数届いた場合

BGP in the Data Centerの前半部分を読んだので、気になったところをメモしておく。CLOSネットワークをどのように設計するか、BGPをどのように運用するかについて、実践的な内容が書かれていた。普段触っていない領域なので、勘違いもあると思う。 1. Introduction to Data Center Networks ローカルネットワーク内のサーバ間通信をEast-Westトラフィック、ローカルネットワークと外部のネットワークの間の通信をNorth-Southトラフィックと呼ぶ。 大量のケーブルを管理する必要があるので、巨大なネットワークの管理者は、それぞれ管理技術を持っている。Prescriptive Topology Manager（PTM）というOSSもある。 同一のスイッチで巨大なネットワークを構成しておくと、故障した場合でも、単純に取り替えるだけで復旧できる。日々の運用コストについて考えておくことが大事。 CLOSネットワークを外部と接続するために、Border PodあるいはBorder Leavesを配置する。データセンタ内で使われているルーティングプロトコルは外部とは分離しておく。もし、Border PodやBordor Leavesを配置できない場合には、すべてのSpinesを外部と接続させる（Spineの対称性を保つため）。 iBGPに比較し、eBGPは理解やデプロイが容易なので、eBGPを採用するのが良い。歴史的な観点から、eBGPのほうが完成度の高い実装が多い。 2. How BGP Has Been Adapted to the Data Center PublicなASNは使わないほうが良い。オペレータを混乱させてしまったり、万が一外部に漏れた時にBGPハイジャックになってしまったりといった危険性がある。 2バイトのASNを4バイトへ拡張すると、およそ95,000,000個のprivate ASNを利用できる。 単純にすべてのBGPスピーカにユニークなASNを割り当てると、Path Huntingに苦しむことになる。 あるPrefixへの到達性をもつノードがダウンしたときに、その情報が収束するまでに時間がかかってしまう。これは、BGPのベストパス選択の性質に起因する。 真に到達不可能なのか、それとも別の経路でもって到達できるのかの区別ができない。 密に接続したCLOSトポロジでは、顕著な問題となる。 Path Hunting問題への対応として、以下のASN割り当てモデルがある。ループを検出できるので、必要以上にメッセージを送らなくて済む。ただし、Route Summarizationができないことに注意する。 すべてのToRはユニークなASN LeafはPodごとにユニークなASN。Pod内では同一のASN Spineは共通のASN OSPFやIS-ISはBest path選択のメトリクスを1つだけ。一方、BGPではそれが8つある。 Wise Lip Lovers Apply oral medication Every Night. Wight, LOCAL PREFERENCE, Locally originated, ASPATH, ORIGIN, MED, eBGP over iBGP, NextHop IGP Cost これら8つが等しければ、Equal Costと考えられ、Multipath Selectionできる。 ASPATHの比較については、長さに加えて要素がすべて等しければ、Equal Costとみなされる。 例えば、同一のPrefixが異なるASから届いた時には、Multi Pathとはならない。 ただし、bestpath -as-path multipath-relaxの設定を行うと、ASPATH長のみで（内容には触れずに）比較するよう設定できる。 タイマ設定を変更することで、CLOSトポロジにおける収束を早くする必要がある。ふつうはプロバイダ向けを想定して、安定性を第一にデフォルトが設定されていることが多いので、適宜設定する。 Advertisement Interval：このInterval内に含まれるメッセージは統合されて、送り出される。eBGPの場合、デフォルト30秒だが、0秒に設定すれば良い。 Keepalive and hold Timers：ある周期でkeepaliveメッセージをピアと交換する。Hold timeの期間内に、keepaliveを受け取らなかった場合は、ノードダウンと判定される。ケーブル障害の検知のために、BFD(Bidirectional forwarding Detectiion)を導入している場合でも、BGPプロセス自体のエラー検出のために、これらのタイマを調整する必要がある。おすすめは、3秒ごとのKeepaliveと9秒間のhold timersである。 Connect Timer：ピアの接続が切れた時、再接続までの待ち時間。 3....

自宅用にルータRTX1200を買ってきた 1． 中古で2万円弱だった． GUIで設定できるところはGUIで設定し，残りをCUIで設定した 2． 具体的には，PPPoEとフィルタをGUIで設定し，VPNとDDNSをCUIで設定した． 忘れないように，設定内容をまとめておく． なお，工場出荷状態への初期化は， 前面のmicroSD，USBおよびDOWNLOADのボタンをすべて押下しながら， 電源を入れることで行われる． 工場出荷状態では，LAN1ポートが192.168.100.1/24で初期化され，DHCPが有効になっているので， telnetですぐに接続できる． telnetの他にも，コンソールやhttpで接続できるので，適当に接続する． > show config ess=**:**:**:**:**:** MAC-Address=**:**:**:**:**:** login password encrypted * administrator password encrypted * # デフォルトゲートウェイ ip route default gateway pp 1 # LAN1ポートのIPアドレス ip lan1 address 192.168.100.1/24 # ARPの代理応答 ip lan1 proxyarp on # フィルタ ip lan1 secure filter in 100000 ... # PPPoE pp select 1 description pp PRV/PPPoE/0:*** pp keepalive interval 30 retry-interval=30 count=12 pp always-on on # LAN2ポートを使う pppoe use lan2 pppoe auto disconnect off pp auth accept pap chap # PPPoE接続時のID，パスワード pp auth myname ****@**** **** ppp lcp mru on 1454 ppp ipcp ipaddress on ppp ipcp msext on ppp ccp type none ip pp secure filter in 200003 ....