نسل جدید لینوکس رده حامل
نسل جدید لینوکس رده حامل
نسل جدید لینوکس رده حامل
نویسندگان: John Cherry, Takashi Ikebe, Terence Chen, Steven Dake
مترجم: امین ایزدپناه
مترجم: امین ایزدپناه
علم الکترونیک و کامپیوتر
لینوکس رده حامل (CGL) در کانون حرکت به سوی معماری های باز قرار دارد. حدود سه سال پیش، گروهی از نمایندگان فروشنده های پلاتفرم، تامین کنندگان توزیع های لینوکس و فراهم کنندگان تجهیزات شبکه شروع به تعریف این مطلب نمودند که لینوکس رده حامل چگونه می تواند قابلیت اعتماد، سرویس پذیری و توسعه پذیری بالاتر را برای محیط های مختلف به ارمغان آورد، و این گونه بود که گروه کاری آزمایشگاه توسعه کدباز (OSDL) CGL شکل گرفت. از زمان شکل گیری، این گروه دو نسخه از یک مشخصه را برای تعریف این قابلیت ها تولید نموده است. در پاسخ، ارایه دهندگان توزیع لینوکس اکنون بیان می دارند که آنها توانایی پاسخگویی به نیازهای ارتباطی در حال ظهور را با اعلام عمومی نحوه مطابقت محصولات آنها با نیازمندی های تعریف شده در Carrier Grade Linux Requirements Definition نسخه 2.0 دارند. در حال حاضر، گروه کاری CGL به گونه ای رشد یافته است که دارای بیش از 36 نماینده از فروشندگان پلاتفرم، تامین کنندگان توزیع لینوکس، فراهم کنندگان تجهیزات شبکه، حاملان (carrier ها) و اعضای انجمن توسعه در سراسر جهان است (تصویر 1 را مشاهده نمایید). این گروه گسترش یافته در حال حاضر مشغول عرضه نسخه سوم از نیازمندی های CGL است. یک نسخه تکنولوژی از این سند در اوایل سال 2005 عرضه گردیده و یک نسخه قابل ثبت نیز در نیمه دوم 2005 عرضه خواهد شد.
برای روشنی و سادگی استفاده، مشخصه مزبور به هفت سند موضوعی مجزا تقسیم شده است:
▪ دسترس پذیری
▪ کلاسترها
▪ سرویس پذیری
▪ کارآیی
▪ استانداردها
▪ سخت افزار
▪ امنیت
پیش نویس این اسناد به مدت هشت ماه برای بررسی عموم در دسترس قرار داشت، از این رو بازخورد مزبور در تعریف لینوکس رده حامل لحاظ گردیده است.
همچنان که قابلیت های CGL در توزیع ها و پیاده سازی های عمده قابل دستیابی می گردند، لینوکس نه تنها برای برنامه های کاربردی ارتباطی جذاب تر می گردد، بلکه کل جامعه لینوکس از یک محیط بسیار دسترس پذیر، توسعه پذیر و قابل اداره لینوکس با کارآیی بالا بهره مند می گردد. اجزای middleware دسترس پذیری بالا و middleware سرویس پذیری که بر روی سیستم های CGL اجرا می گردند از سوی سازمان هایی مانند Distributed Management Task Force (DMTF)، Object Management Group (OMG) و Service Availability Forum (SAF) مد نظر قرار گرفته اند. پلاتفرم های سخت افزاری دسترس پذیری بالا که زیربنای CGL را تشکیل می دهند از سوی سازمان هایی از قبیل PCI Industrial Computer Manufacturers Group (PICMG) و Intelligent Platform Management Interface (IPMI) مورد توجه قرار گرفته اند (تصویر 2 را مشاهده نمایید). >
دسترس پذیری
نیازمندی های تک-گره در قسمت دسترس پذیری می توانند به این صورت تقسیم بندی گردند:
▪ عملیات های آنلاین
▪ افزونگی
▪ مانیتورینگ
▪ نرم افزار قدرتمند
عملیات آنلاین
افزونگی
مانیتورینگ
نرم افزار قدرتمند
نیازمندی های تعریف شده در CGL Availability Requirements Definition نسخه ی 3، کارکردهای معمول سیستم های اختصاصی رده ی حامل هستند و بیانگر فاصله ی میان لینوکس (که با متمرکز شدن بر دسک تاپ توسعه داده شده است) و سیستم های رده ی حامل (جایی که دسترس پذیری سرویس از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است) می باشند.
کلاسترها
یک کلاستر CGL با دسترس پذیری بالا توسط دو یا تعداد بیشتری از گره های محاسبه گر شناخته می شود که یک برنامه ی کاربردی یا workload بسته به یک ساز و کار مبتنی بر خط مشی failover (سوییچ خودکار به منابع اضافی در هنگام بروز خطا در منابع اصلی) می تواند میان آنها نقل مکان نماید. اساسا، گره های کلاستر می توانند یکدیگر را پوشش دهند. سرویس های رده حامل باید یک uptime "5 نه" (99.999%) یا بهتر را حفظ نمایند. یک سرویس از کار افتاده بایستی در مدت زمان بسیار کوتاهی مجددا را هاندازی شود تا تداوم عملیات حفظ گردد. یک مدل کلاستر اتصال سست بدون منبع ذخیره سازی اشتراکی یک تکنیک اساسی کلاستربندی است که برای بسیاری از انواع سرورهای برنامه های کاربردی ارتباطی مناسب می باشد. این مدل امکان تحت تاثیر قرار گرفتن دسترس پذیری سرویس یا دسترس پذیری سیستم از سوی یک جزء اشتراکی از کار افتاده را از بین می برد.
چه منبع ذخیره سازی اشتراکی وجود داشته باشد چه وجود نداشته باشد، یک کلاستر مزایای زیر را در پی دارد:
▪ آن از این امر که یک گره به عنوان یک نقطه ی واحد خرابی محسوب گردد ممانعت به عمل می آورد. در مورد خرابی های سخت افزاری، گره از کار افتاده می تواند بدون متاثر ساختن uptime سرویس، جایگزین یا تعمیر گردد (این به معنی عدم وجود downtime برنامه ریزی نشده است).
▪ آن امکان صورت پذیرفتن ارتقای یک نرم افزار یا کرنل را بر روی هر گره به صورت مجزا و بدون تحت تاثیر قرار گرفتن دسترس پذیری سیستم فراهم می آورد.
▪ آن گره های معیوب را از کلاستر جدا می کند و امکان ادامه یافتن سرویس با استفاده از گره های سالم باقی مانده را فراهم می کند.
▪ آن امکان ارتقاهای سخت افزاری را بر روی هر گره به صورت مجزا و بدون متاثر ساختن دسترس پذیری سرویس فراهم می سازد.
▪ آن امکان استفاده از ظرفیت افزایش یافته را برای پاسخگویی به افزایش بارگذاری/ترافیک فراهم می آورد.
نیازمندی های عملکردی کلاستربندی CGL شامل پشتیبانی برای افزونگی (عدم وجود نقطه خرابی واحد)، نه تنها در سطح گره کلاستر، بلکه در سطح سخت افزاری نیز، شامل فن ها، منابع تغذیه، ECC حافظه، مسیرهای ارتباطی و مسیرهای ذخیره سازی می باشد. برای پشتیبانی عملکرد دایمی سرویس های رده حامل، نیازمندی هایی برای کشف خرابی گره و فرم های مختلف failover سرویس تعریف شده است، خرابی هایی از قبیل مشکلات برنامه های کاربردی، آدرس گره و اتصالات. نیازمندی های کلاستربندی CGL پیرامون رابط های برنامه نویسی استاندارد صنعتی شکل گرفته اند. انجمن دسترس پذیری سرویس (SA Forum) یک مشخصه رابط برنامه کاربردی (AIS) را توسعه داده است که رابط های سرویس را برای برنامه های کاربردی کلاستربندی شده تعریف می نماید. مشخصه مزبور مستقل از سیستم عامل است و در هر دو توسعه کلاستر کدباز (Open Source) و اختصاصی به کار برده می شود. AIS یک API سرویس عضویت، یک API سرویس checkpoint، یک API سرویس رویداد، یک API سرویس پیام، و یک API سرویس قفل را تعیین می نماید. AIS همچنین یک قالب مدیریت دسترس پذیری (AMF) را مشخص می کند که مدیریت منبع و خط مشی failover برنامه کاربردی در کلاستر را در بر می گیرد.
سرویس پذیری
کارآیی
برای بهره گیری از معماری های قابل توسعه ی سخت افزاری، CGL پشتیبانی برای تکنولوژی های SMP و چند رشته ای که قابلیت های وابستگی پروسس و وابستگی وقفه را در بر می گیرند ارایه می نماید. سیستم های بزرگ حافظه که دارای بیش از 4 گیگابایت حافظه ی فیزیکی هستند نیازمند اداره ی درخواست های برنامه های کاربردی ارتباطی بسط پذیر می باشند. پشته های پروتکل بایستی اولویت بندی گردند تا پروتکل های خاص بتوانند اولویت زمانبندی بالاتری نسبت به پروتکل های کم اهمیت تر شبکه کسب نمایند. برای بهبود زمان بیکاری و کاهش استعمال CPU در ارتباطات شبکه، ممکن است به پروتکل های صفر-کپی شبکه نیاز باشد. جدول های انتقال IPv6 باید فشرده باشند و تنها میزان کمی از حافظه را مورد استفاده قرار دهند. در کرنل لینوکس پشتیبانی MTU 9000 بایتی لازم است.
استانداردها
CGL 3.0 نیاز به موافقت با Linux Base Standard (LSB) نسخه ی 2.0.1 به منظور حصول اطمینان از این امر که یک توزیع CGL 3.0 دارای پشتیبانی برای همان سطح از سازگاری باینری برنامه ی کاربردی که از سوی استاندارد LSB تعیین شده می باشد را اعلام می دارد.
CGL 3.0 همچنین پیاده سازی جدیدترین مشخصه های رابط از انجمن SA را به منظور فراهم ساختن یک مجموعه ی مشترک از استانداردها و قطعات سازنده برای معماری های با دسترس پذیری بالا و مدیریت پلاتفرم الزامی می نماید. انجمن SA مشخصه های استانداردهایی که رابط هایی برای برنامه های کاربردی آگاه از کلاستر (Application Interface Specification – AIS نسخه ی B.01.01) و برنامه های کاربردی مدیریت پلاتفرم (Hardware Platform Interface – HPI نسخه ی B.01.01) تعریف می کنند فراهم می سازد. به آدرس www.saforum.org مراجعه نمایید.
CGL Standards Definition نسخه ی 3.0 که با بسط گزیده هایی از مشخصه های نسخه ی قبلی CGL به وجود آمده، پیش شرط های بیشتری را از قرارداد POSIX بر مبنای IEEE 1003.1-2001 شامل می شود. این موارد افزوده شده در جهت پر کردن شکاف های انتقال پذیری برنامه های کاربردی گرایش دارند، همچنان که برنامه های کاربردی اصلی ارتباطات به محیط لینوکس منتقل گردیده اند.
نیازمندی های متعدد سایر استانداردها در CGL Standards Definition نسخه ی 3.0 برای مد نظر قرار دادن نیازهای شبکه بندی، ارتباطات و پلاتفرم محیط های حامل گنجانده شده اند؛ نیازمندی هایی از قبیل پروتکل SCTP (Stream Control Transfer Protocol)، پروتکل های اینترنت (Ipv4/Ipv6)، پروتکل MIPv6 (Mobile Internet Protocol)، پروتکل SNMP (Simple Network Management Protocol)، رابط IPMI (Intelligent Platform Management Interface)، IEEE 801.Q (LAN مجازی)، Diameter، مدل CIM (Common Information Model)، مدیریت سازمانی مبتنی بر اینترنت (WBEM)، رابط انرژی و پیکربندی پیشرفته (ACPI)، PCI Express و ماژول Trusted Platform (TPM).
با گذر زمان استانداردهای باز صنعتی بیشتری تکمیل شده و به رسمیت شناخته خواهند شد. گروه کاری CGL آنها را برای نسخه های بعدی نیازمندی های CGL مورد ارزیابی قرار خواهد داد. این گروه بر این عقیده است که پذیرش استانداردهای باز در عرضه های عمده ی لینوکس برای توسعه دهندگان برنامه های کاربردی و فراهم کنندگان راهکار مفید واقع خواهد گردید و لینوکس را به سطح بالاتری از محبوبیت در صنعت ارتباطات خواهد رساند همانطور که در مورد انجمن کاربر لینوکس عمومی این گونه است.
سخت افزار
سیستم های رده ی حامل نیازمند ارتباطات و اتصالات درونی با کارآیی و توان عملیاتی بالا در یک سیستم و میان گره های سیستم می باشند. نیازمندی های مرتبط با سخت افزار، همچون پشتیبانی PCI-Express، Message Signal Interrupt و PCI-Express Device Hot Plug، هم در این مجموعه گنجانده شده اند. سایر نیازمندی های مرتبط با سخت افزار از قبیل یک ساز و کار کنترل CPU، یک قابلیت "تعلیق در دیسک و ادامه ی مجدد"، پشتیبانی ماژول پلاتفرم قابل اطمینان (TPM)، و کنترل یکپارچگی boot-loader نیز ارایه گردیده اند.با توجه به سخت افزارهای مختلفی که در محیط های رده ی حامل به کار برده می شوند، CGL Hardware Requirements Definition نسخه ی 3.0 نیازمندی ها را فقط برای یک نوع پلاتفرم تعریف نمی کند. در عوض آن نیازمندی های عمومی پلاتفرم را تعریف می نماید و سپس یک بخش "پلاتفرم های صنعتی" از دستورالعمل های پیاده سازی برای معماری های معین را فراهم می سازد. مثال هایی از چنین پلاتفرم هایی شامل سرورهای rack-mount، CompactPCI، BladeCenter و AdvancedTCA می باشد.
امنیت
▪ سیستم های CGL دارای اکانت های کاربری زیاد نیستند، و اکانت های آنها انعکاس دهنده ی کاربران شخصی نمی باشند.
▪ سیستم های CGL توسط رابط های کاربری سفارشی تنظیم می گردند، نه از طریق دسترسی shell، که غالبا در دسترس نیست.
یکی از فرضیاتی که گروه کاری CGL در مورد این محیط در نظر می گیرد آن است که مدیران سیستم افرادی قابل اعتماد و حایز صلاحیت می باشند، که این امر باعث کاهش فشار بار امنیت بر روی پلاتفرم پایه ای لینوکس می گردد. بنابراین، عمده ترین تهدید برای محیط ارتباطات و مخابرات دسترسی بی اجازه به رابط های کنترل و مدیریت از سوی افراد بیگانه است. این افراد بیگانه می توانند با خرابکاری در سیستم عامل یا یکی از برنامه های کاربردی که آن اجرا می نماید به موارد امنیتی دسترسی یابند. یک تهدید شدید امنیتی بالقوه هنگامی که برنامه های کاربردی نیازمند استفاده از سطوح امنیتی چندگانه هستند بروز می کند. بسیاری از سرویس های ارتباطی می توانند از راه دور توسط کاربر فراهم گردند. بسیاری از ISP هایی که میزبانی دامین ارایه می دهند به مشتریان امکان ایجاد صندوق های جدید ایمیل یا ارسال مکالمه های ورودی به extension های 5 رقمی به هر شماره تلفنی در جهان را با تنها چند کلیک بر روی یک صفحه ی وب می دهند. امکاناتی از این دست مجموعه ی جدیدی از خطرات را به وجود می آورند:
▪ ارسال مجدد ایمیل و مکالمه های تلفنی توسط آشنایان ناراضی شما یا رقبای افراطی تان بدون اجازه ی شما.
▪ سوءاستفاده از آسیب پذیری های نرم افزاری برای رفتن از یک سطح امنیتی به سطح دیگر، که این امر می تواند به انواع بسیاری از خطرات منتهی گردد.
کاستن از این خطرات نیازمند احتیاط و بصیرت خواهد بود تا کاربران به شکلی صحیح احراز هویت شوند و آن دسته از اطلاعاتی که میان سطوح مختلف جابجا می گردد از طریق رابط های به دقت تعریف شده ای که در مقابل دسترسی بدون اجازه محافظت می شوند منتقل گردند. یک گروه خاص OSDL ذینفع برای امنیت (SIG امنیتی) در حال تولید یک پروفایل امنیتی CGL و رویکرد معماری برای امنیت بر روی سرورهای مخابرات و ارتباطات است.
خلاصه
منبع:آفتاب
ارسال توسط کاربر محترم:amirpetrucci0261
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}