學(xué)習(xí)指南:核心路由器集群技術(shù)
隨著路由的不斷發(fā)展,其技術(shù)也非常完善,于是我研究了一下有關(guān)核心路由器集群技術(shù)的知識(shí),在這里拿出來(lái)和大家分享一下,希望對(duì)大家有用。中國(guó)從1994年進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始,至今已經(jīng)在高低起伏和不斷探索中走過(guò)了10余年?;ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用也從最初的聊天,電子郵件,Web瀏覽,發(fā)展到今天的P2P下載,視頻聊天、播客等,無(wú)論是從應(yīng)用模式,還是網(wǎng)絡(luò)流量,都發(fā)生了翻天覆地的變化。
如今,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)深入人心,大大地改變了人們的生活模式。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2007年6月,中國(guó)網(wǎng)民總?cè)藬?shù)達(dá)到1.62億,平均每周上網(wǎng)18.6小時(shí)。相應(yīng)地,互聯(lián)寬帶網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備能力也在不斷地提升,尤其是骨干網(wǎng)的核心高端核心路由器集群技術(shù)。IP網(wǎng)絡(luò)的電信化對(duì)高端核心路由器集群技術(shù)在容量、安全可靠性、多業(yè)務(wù)承載能力等方面提出了極高的要求,骨干網(wǎng)核心核心路由器集群技術(shù)必須具有良好的擴(kuò)展性和升級(jí)能力,以適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)多變、飛速發(fā)展的趨勢(shì)。
核心路由器集群技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
高性能核心路由器集群技術(shù)代表著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向,也最能體現(xiàn)出設(shè)備廠商的技術(shù)水平?;仡櫤诵穆酚善骷杭夹g(shù)的發(fā)展歷程,分析目前主流路由產(chǎn)品的功能特征,可以看出目前核心路由器集群技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面:
(1)容量越來(lái)越高,端口類(lèi)型增多:主要表現(xiàn)為槽位數(shù)的提高和線(xiàn)卡高密度化。首先端口能力從2.5G提升到10G,再?gòu)?0G提升到40G。另外,接口類(lèi)型也逐步增多,10GE、PRR和CWDM等端口都有相應(yīng)的市場(chǎng)。
(2)安全可靠性大幅提高:在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期,由于流量較小,網(wǎng)絡(luò)攻擊也沒(méi)有現(xiàn)在這么頻繁,路由器設(shè)備的安全問(wèn)題主要體現(xiàn)在其自身的安全可靠性上,包括重要部件的冗余、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電氣特性等。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和多業(yè)務(wù)需求的增加,網(wǎng)絡(luò)安全保障對(duì)路由器的安全可靠性提出了更高的要求,包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊的防范和感知。
(3)系統(tǒng)架構(gòu)逐步完善:從第一代單總線(xiàn)單CPU發(fā)展到第二代單總線(xiàn)主從CPU、之后經(jīng)歷了第三代單總線(xiàn)對(duì)稱(chēng)式多CPU和第四代多總線(xiàn)多CPU,到目前的第五代共享內(nèi)存式和第六代交叉開(kāi)關(guān)體系。而在交換結(jié)構(gòu)方面,高端核心路由器集群技術(shù)主要采用共享內(nèi)存結(jié)構(gòu),T比特大容量路由器多數(shù)采用多級(jí)交換結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)未來(lái)擴(kuò)展到大容量無(wú)阻塞交換。
(4)提升服務(wù)質(zhì)量QoS:運(yùn)營(yíng)級(jí)的IP網(wǎng)絡(luò)必須能夠承載多種業(yè)務(wù),同時(shí)保證端到端的QoS。對(duì)于無(wú)連接的IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保障一直是個(gè)棘手的問(wèn)題。近年來(lái),IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量保障問(wèn)題已經(jīng)得到運(yùn)營(yíng)商的極大重視,設(shè)備廠商也為此提出了不同的解決方案。目前,保障服務(wù)質(zhì)量的技術(shù)手段主要有如下幾種:對(duì)流量進(jìn)行整形、重排;解決頭阻塞問(wèn)題;實(shí)現(xiàn)交換結(jié)構(gòu)的無(wú)阻塞交換等。
集群技術(shù)的產(chǎn)生
核心路由器集群技術(shù),又叫路由器矩陣或多機(jī)框互聯(lián)(Multi-Chassis),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是將多臺(tái)核心路由器集群技術(shù)互聯(lián)起來(lái),形成一套邏輯上一體的路由器系統(tǒng)。集群技術(shù)的產(chǎn)生,主要有兩個(gè)直接的原因:首先,單機(jī)容量逐步發(fā)展到極限;其次,超級(jí)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越趨復(fù)雜,運(yùn)維管理難度加大。
近年來(lái),核心路由器集群技術(shù)發(fā)展很快,容量有了大幅度的提升,具體表現(xiàn)為槽位數(shù)量的增多、每槽交換能力的提升以及板卡端口密度的不斷提高。設(shè)備廠商每年推出的新路由器,都是朝著這個(gè)方向發(fā)展。例如Cisco的GSR12000系列,從最初的GSR12404,到目前的GSR12816,轉(zhuǎn)發(fā)容量大幅度提高,端口能力也從2.5G提升到了10G。目前最高速率的端口40G(OC768)也已經(jīng)面市。隨著路由器在網(wǎng)絡(luò)中地位的不斷提高,路由器的發(fā)展也達(dá)到了前所未有的高峰。Cisco推出的CRS-1 16插槽路由器單機(jī),以及Juniper的T640,容量都達(dá)到了640Gbps,是目前市面上比較高端的單機(jī)路由器。