詮釋核心路由器技術(shù)走向何方
互聯(lián)網(wǎng)的核心路由器技術(shù)發(fā)展非常迅速,并且新興技術(shù)也在不斷的出現(xiàn),滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。于是我研究了一下新一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)模型下核心路由器技術(shù)的發(fā)展,在這里拿出來(lái)和大家分享一下,希望對(duì)大家有用。任何技術(shù)的生命力在于其是否能滿(mǎn)足人們不斷增長(zhǎng)的需求,信息技術(shù)的生命力在哪里?信息時(shí)代人們將通過(guò)信息消費(fèi)構(gòu)建一個(gè)虛擬世界,這將突破時(shí)間和空間的限制,極大地提升整個(gè)社會(huì)的運(yùn)作效率和生產(chǎn)力。
縱觀(guān)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻等多業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載,已經(jīng)成為了現(xiàn)代社會(huì)最重要的信息基礎(chǔ)設(shè)施之一。2006年,全球互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)數(shù)***超過(guò)10億,平均普及率達(dá)到了16.6%。來(lái)自CNNIC(中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心)的數(shù)據(jù)顯示,截至到2006年12月31日,中國(guó)網(wǎng)民的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了1.37億?;ヂ?lián)網(wǎng)用戶(hù)數(shù)增加的同時(shí),互聯(lián)網(wǎng)上的業(yè)務(wù)也在發(fā)生著歷史性的變革。從最初提供E-mail、網(wǎng)絡(luò)聊天、網(wǎng)頁(yè)瀏覽等這些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),到今天除了提供BT下載、搜索引擎、網(wǎng)上銀行、在線(xiàn)交易、網(wǎng)絡(luò)游戲這些業(yè)務(wù)外,互聯(lián)網(wǎng)還要承載VoIP、IPTV、視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、大客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)、NGN、3G等多種多媒體業(yè)務(wù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及化、商用化和寬帶化,互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)以滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的信息消費(fèi)者業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向,來(lái)構(gòu)建新一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)模型。該建網(wǎng)模型應(yīng)能滿(mǎn)足下一代互聯(lián)網(wǎng)“大容量、可擴(kuò)展、高可用、可管控”的綜合多業(yè)務(wù)承載的需要。
新一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)模型下核心路由器技術(shù)的發(fā)展
新一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)模型應(yīng)以提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率、提高網(wǎng)絡(luò)管理性為目的,目前應(yīng)采取“分層次、單平面、扁平化”的建設(shè)思路。即網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為核心層、匯聚層和接入層,形成層次清晰、功能明確的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);“單平面”的建設(shè)策略,在流量規(guī)模極大的情況下,仍能保證清晰的網(wǎng)絡(luò)層次和良好的管理性;“扁平化”的路由策略,通過(guò)采用一個(gè)IGP域,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)“單平面”的思路,實(shí)現(xiàn)IGP及BGP的負(fù)載分擔(dān),以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的充分利用。這種新一代的互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)模型,要求核心層設(shè)備必須具備“大容量、可擴(kuò)展”的特性。從目前技術(shù)來(lái)看,解決核心層容量問(wèn)題有以下幾種方法:
1) 擴(kuò)充路由器單機(jī)框槽位數(shù)
2) 增加單接口容量,如2.5G到10G及將來(lái)的100G
3) 多臺(tái)路由器通過(guò)路由互連擴(kuò)展
4) 多臺(tái)路由器通過(guò)集群技術(shù)擴(kuò)展
前兩種方式,由于受限于單機(jī)物理器件和微帶處理工藝、功耗和串?dāng)_等因素,擴(kuò)展能力有限。因此,除了進(jìn)一步提高單體設(shè)備的容量外,還必須通過(guò)后兩種方式來(lái)突破技術(shù)上的限制,以實(shí)現(xiàn)核心層設(shè)備更大的容量。集群就是一種最有效的解決擴(kuò)展性問(wèn)題的技術(shù),它可在方便維護(hù)、不增加網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的前提下,用更加廉價(jià)的手段來(lái)滿(mǎn)足業(yè)務(wù)高速增長(zhǎng)、網(wǎng)絡(luò)性能及容量提升的需求,以降低網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本和維護(hù)成本。
集群技術(shù)由來(lái)已久,如計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域經(jīng)過(guò)從小型機(jī)到并行機(jī)的發(fā)展,電信程控交換機(jī)經(jīng)歷了從小程控交換機(jī)到“萬(wàn)門(mén)機(jī)”的發(fā)展演變,都是采用基于設(shè)備內(nèi)部的連接來(lái)擴(kuò)充設(shè)備容量和能力的集群技術(shù)。集群技術(shù)專(zhuān)家Gregory F . Pfisher將集群定義為:一種由一組互連的整機(jī)構(gòu)成的并行或分布系統(tǒng),可作為統(tǒng)一的計(jì)算資源使用。集群技術(shù)在核心路由器技術(shù)領(lǐng)域的引入,目的是將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上普通核心路由器技術(shù)通過(guò)某種方式連接,使得這些核心路由器能夠進(jìn)行設(shè)備間協(xié)同工作和并行處理,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量的平滑擴(kuò)展,并且對(duì)外只表現(xiàn)為一臺(tái)邏輯核心路由器技術(shù)。此方案又稱(chēng)為路由器矩陣技術(shù)或多機(jī)箱(Multi-Chassis)組合技術(shù),通過(guò)采用并行交換技術(shù)(PPS),將多個(gè)獨(dú)立的交換網(wǎng)級(jí)聯(lián),共同組成一個(gè)多級(jí)多平面的交換矩陣系統(tǒng),從而突破單機(jī)箱在交換容量、功耗、散熱等方面的限制,實(shí)現(xiàn)更大容量的路由交換系統(tǒng)。
由于集群系統(tǒng)中的每個(gè)路由器機(jī)箱之間都是通過(guò)高速光背板互連,省去了相應(yīng)的互連接口,且不再需要昂貴的路由器接口卡實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的QoS、路由轉(zhuǎn)發(fā)等特性,使機(jī)箱之間的互連成本遠(yuǎn)低于普通端口互連方式;同時(shí),還克服了采用普通端口互連方式帶來(lái)的帶寬瓶頸問(wèn)題。另外,這些核心路由器技術(shù)成員只有一個(gè)統(tǒng)一的管理和路由控制引擎,邏輯上是一臺(tái)路由器,從而使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜吐酚山Y(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)潔清晰,維護(hù)簡(jiǎn)單方便。