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15) p2p

Pattern Name and Classification:  p2p
Intent: 一对一的通信管道
Also Known As: unicast
Motivation (Forces):

  在网络世界里面，有两种类型的通信管道：p2p和p2mp。在这里，p2p指的是点对点的通信管道，而不是peer-to-peer，peer-to-peer是另外一个话题，在这里不做讨论。p2mp指的是点对多点的通信管道。使用什么样的通信管道和上层应用的需求有关系，比如BGP，使用TCP来交换协议信息，因为BGP协议一般是在两个AS之间交换路由信息，AS之间的信道本身可能不支持广播，而且不同AS之间交换的信息也可能不同；而OSPF则使用多播来交换路由信息，因为OSPF一般在内网使用，这个信道通常支持广播，而且一个节点传递给其他节点的信息是一样的。
Known Uses: BGP
Related Patterns: p2mp
References:

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Unicast
16) p2mp

Pattern Name and Classification: p2mp 
Intent: 一对多的通信管道
Also Known As: multicast
Motivation (Forces):

  使用p2mp的前提是发送给其他点的信息是一样的，并且最好底层信道支持广播。通常它用于在多点之间维护一个一致的状态机，也就是说，这个状态机在每个节点上都是一样的，每个节点都会更新自身的状态并把这个变化同步给其他节点。当然，如果底层信道不支持广播，可以使用p2p来模拟p2mp，但是这样做的开销很大。
Known Uses: OSPF
Related Patterns: p2p
References:

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Multicast

17) centralized packet scheduler

Pattern Name and Classification: centralized packet scheduler
Intent: 把packet或stream动态分配给处理单元
Also Known As: dynamic packet scheduler
Motivation (Forces):

   以下四个模式的想法来自于这个帖子：

     “华为赛门铁克Secospace USG9110评测报告”

   假设USG9110是这样的结构：

               +---+
   +-----+     | s |     +------+
   | IOC |-----| w |-----| SPUA |
   +-----+     | i |     +------+
               | t |
   +-----+     | c |     +------+
   | IOC |-----| h |-----| SPUA |
   +-----+     |   |     +------+
               |   |
   +-----+     | f |     +------+
   | IOC |-----| a |-----| SPUA |
   +-----+     | b |     +------+
               | r |
   +-----+     | i |     +------+
   | IOC |-----| c |-----| SPUA |
   +-----+     |   |     +------+
               +---+

   那么如何分发packet/stream？如何管理资源？

   一个选择是这样：

  +—–+               +——+
   | IOC |  \           / | SPUA |
   +—–+    \        /+——+
               +——+
               | SUPA |
               +——+
             /         \
   +—–+ /           +——+
   | IOC |               | SPUA |
   +—–+             +——+

   其中一个SPUA是特殊的，主要分发packet或者stream，其他SPUA处理业务。这样做的好处是loadbalance可以很好，但坏处也有两个：

   1) 这个特殊的SPUA可能会成为瓶颈，导致无法scale out

   2) 在SPUA少的情况下，这个特殊的SPUA的性能被浪费了
Known Uses:
Related Patterns: decentralized packet scheduler
References:

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Peer-to-peer

18) decentralized packet scheduler

Pattern Name and Classification:  decentralized packet scheduler
Intent: 把packet或stream静态分配给处理单元
Also Known As: static packet scheduler
Motivation (Forces):

   如何分发packet/stream？管理资源？还有一个办法：

  +—–+               +——+              
  | IOC | ———– | SPUA |
  +—–+   \      /    +—–+
                \
  +—–+   /     \     +—–+
  | IOC |————| SPUA |
  +—–+               +—–+

   IOC上，用哈希算法，把packet/stream直接映射到SPUA上，然后由SPUA处理业务。这样做的好处是可以很好地scale out，但坏处也有两个：

   1) load balance不好做。由于是静态映射，很容易受到攻击；在某一个SPUA出现over load时，映射函数无法感知。

   2) 热插拔支持比较困难。在SPUA的数量改变时，相应的映射也需要变化，要把这个变化限制在一定范围之内，而不是全局重新映射。
Known Uses:
Related Patterns: centralized packet scheduler
References:

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Peer-to-peer

19) centralized resource management

Pattern Name and Classification: centralized resource management
Intent: 集中统一管理资源
Also Known As: dynamic resource management
Motivation (Forces):

   把需要动态分配的资源放在某一个SPUA上，统一管理。这样做的好处是资源利用率高，实现简单，但坏处是需要交换的消息太多，影响性能。当然也可以减少消息数量，比如使用bundle message；或者是从上一级分配一块资源，然后在本地管理。本地分配肯定要比远程分配快，这个和cache的性质差不多。
Known Uses:
Related Patterns: decentralized resource management
References:

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Shared_resource

2: Pattern-Oriented Software Architecture Volume 3: Patterns for Resource Management

20) decentralized resource management

Pattern Name and Classification:  centralized resource management
Intent: 把资源静态分配给各节点，由各节点自主管理各自的资源
Also Known As: static resource management
Motivation (Forces):

  先把资源静态分配给每个SPUA，然后由每个SPUA自己管理自己的资源。如果配合decentralized packet scheduler使用，可以很好地scale out，但问题也不少。一是资源浪费（这个和load balance不平衡有关），再就是资源重新分配（比如在热插拔的情况下）。scale out的设计是最好的，但是难度也相当大。
Known Uses:
Related Patterns: centralized resource management
References:

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Shared_resource

2: Pattern-Oriented Software Architecture Volume 3: Patterns for Resource Management

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