路由器技術(shù) 通信發(fā)展的基石
隨著路由行業(yè)的發(fā)展,路由器技術(shù)也在不斷的更新完善。于是我研究了一下路由器技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,在這里拿出來(lái)和大家分享一下,希望對(duì)大家有用??吹铰酚墒紫认氲降氖撬伎疲@已經(jīng)成為不少人腦海里無(wú)法抹去的印記。作為路由器技術(shù)的創(chuàng)始廠商,思科在路由方面的地位始終在業(yè)界無(wú)人可以撼動(dòng)。
它的研究方向總能為業(yè)界指點(diǎn)迷津,它可以告訴你路由器技術(shù)的興奮點(diǎn)到底在哪里,讓你為由此而產(chǎn)生的全新應(yīng)用而癡迷。在第九屆中國(guó)用戶大會(huì)上,盡管人們的視線總會(huì)隨著不同時(shí)期的技術(shù)熱點(diǎn)而轉(zhuǎn)移,雖然安全才是此次大會(huì)的主題和興奮點(diǎn),但是關(guān)于路由器技術(shù)的發(fā)展方向與實(shí)際應(yīng)用卻永遠(yuǎn)會(huì)是人們矚目的焦點(diǎn)。在路由器技術(shù)上,恐怕很少會(huì)有又哪個(gè)盛會(huì)的吸引力能夠超過(guò)思科的用戶大會(huì)。記者也注意到,盡管思科為安全主題準(zhǔn)備了多達(dá)14場(chǎng)的專(zhuān)題論壇,但路由器技術(shù)的幾場(chǎng)專(zhuān)題論壇始終都被安排在能容納更多人參加的主會(huì)場(chǎng)中。在思科二十年與思科中國(guó)十年的歷史展板前,唯一的實(shí)物展示便是思科發(fā)明的第一臺(tái)路由器。
路由器技術(shù)這個(gè)永恒的焦點(diǎn),卻有著不斷變化的興奮點(diǎn)。在本屆用戶大會(huì)上,思科向業(yè)界展示了路由器技術(shù)令人興奮的新的發(fā)展方向和最新研究成果——面向IPv6的移動(dòng)路由器技術(shù)與面向運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)融合平臺(tái)CRS-1。
新型架構(gòu)打造融合平臺(tái)
運(yùn)營(yíng)商希望通過(guò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)融合簡(jiǎn)化他們的POP架構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、路由器技術(shù)和運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。思科在本次用戶大會(huì)上重點(diǎn)分析與展示了其路由體系的最新成果——Cisco CRS-1運(yùn)營(yíng)商路由系統(tǒng)。它模糊了傳統(tǒng)的核心、對(duì)等通信、匯聚和邊緣功能之間的界限,讓運(yùn)營(yíng)商可以獲得統(tǒng)一的路由系統(tǒng)。
智能化服務(wù)靈活性設(shè)計(jì)
它是業(yè)界第一個(gè)模塊化的、分布式的路由系統(tǒng),具有創(chuàng)新的多機(jī)架架構(gòu),可以提供統(tǒng)一的路由器技術(shù)特性和不須中斷正常運(yùn)行的擴(kuò)展能力,從每秒1.2Tb到92Tb。 CRS-1也成為率先可以將特定服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的所有組件與IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)的全面的服務(wù)靈活性、擴(kuò)展能力結(jié)合到一起的路由系統(tǒng)。
在Cisco CRS-1系統(tǒng)中,思科服務(wù)分離架構(gòu)可以在單個(gè)服務(wù)或者客戶的基礎(chǔ)上完全地分離流量和網(wǎng)絡(luò)操作。這種獨(dú)特的功能讓運(yùn)營(yíng)商可以隔離控制、數(shù)據(jù)和管理面板,以及線卡和路由處理器(RP),從而創(chuàng)建獨(dú)立于系統(tǒng)其他部分的邏輯路由器技術(shù)。先進(jìn)的ASIC 40Gbps思科SPP和基于微內(nèi)核的、針對(duì)Tb級(jí)電信級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施的操作系統(tǒng)與Cisco IOS XR軟件的結(jié)合可以加快推出服務(wù)的速度。每個(gè)思科SPP將188個(gè)32位RISC處理器集成到一個(gè)100%可編程的芯片上。該系統(tǒng)一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是采用了一種基于Benes架構(gòu)的、針對(duì)分組網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的三級(jí)交換矩陣。這種具有服務(wù)智能的交換矩陣的獨(dú)特之處在于,它可以利用固有的組播復(fù)制功能和集成化優(yōu)先級(jí)隊(duì)列,改進(jìn)傳統(tǒng)的三級(jí)Benes架構(gòu)。利用它的組播復(fù)制功能,運(yùn)營(yíng)商可以在不影響系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)性能的情況下,向大量客戶提供同一服務(wù)。另外,這種交換矩陣還采用了流量加速路由器技術(shù),它可以將流量速度提升250%,從而確保Cisco CRS-1中不會(huì)發(fā)生系統(tǒng)擁塞。
全新的軟件配置IOS XR
為了充分利用CRS-1的分布式硬件架構(gòu),思科開(kāi)發(fā)了Cisco IOS XR,滿足用戶對(duì)于融合式分組基礎(chǔ)設(shè)施的需求。它建立在一個(gè)分布式的、基于微內(nèi)核的操作系統(tǒng)基礎(chǔ)之上,采用了兩級(jí)分組轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu),并利用專(zhuān)用的硅分組處理器提供功能和服務(wù),對(duì)分組排序,以及針對(duì)輸入和輸出路由制定轉(zhuǎn)發(fā)決策,因而可以為支持?jǐn)?shù)百萬(wàn)條路由、數(shù)十萬(wàn)個(gè)接口和數(shù)千個(gè)對(duì)等主機(jī)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化,并提供統(tǒng)一的路由器技術(shù)特性。其模塊化特性以及支持不中斷流程重啟的能力,可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)中軟件升級(jí)。
移動(dòng)路由成就無(wú)線計(jì)算
移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)并非移動(dòng)的終端那樣簡(jiǎn)單,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部會(huì)有多臺(tái)移動(dòng)路由器技術(shù)存在,它們也許是有固定樹(shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的NEMO?;蚴歉纱鄡?nèi)部仍然隨意移動(dòng)的MANET,它們的路由問(wèn)題如何解決?在IPv6中,這種移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)將不再如IPv4中那樣棘手。思科目前的重點(diǎn)研發(fā)方向之一就是其動(dòng)態(tài)路由協(xié)議OSPFv3。雖然OSPF早在幾年前就已問(wèn)世,但第三版可以說(shuō)是思科專(zhuān)門(mén)為IPv6量身訂做。從本屆用戶大會(huì)上,我們可以獲悉其第三版中的最新進(jìn)展。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)NEMO與MANET
Internet通信中,通過(guò)在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中組合強(qiáng)大的路由功能,將能實(shí)現(xiàn)高效的移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。Network Mobiliy(NEMO)與Mobiliy AD-HOC Networks(MANET)是IETF擬議的兩類(lèi)高性能移動(dòng)路由器技術(shù)。它們最初都僅限于軍事用途,目前正逐漸進(jìn)入商業(yè)領(lǐng)域,如汽車(chē)、消防、運(yùn)輸甚至是移動(dòng)的零售網(wǎng)點(diǎn)與娛樂(lè)設(shè)施中。
NEMO有著固定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,包含一臺(tái)或多臺(tái)移動(dòng)路由器(MR),連接至Internet。首先,MR之后所有節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性無(wú)關(guān),也就是說(shuō)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性對(duì)NEMO網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是完全透明的,NEMO網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)可任意增加。每臺(tái)MR擁有一個(gè)本地代理(HA),MR與HA間建立有雙向隧道,以在MR移動(dòng)時(shí)保持會(huì)話的持續(xù)性。MR從其附加點(diǎn)獲取一個(gè)地址,也就是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)采用的移動(dòng)IP,這使得NEMO可層層嵌套,因?yàn)槊颗_(tái)MR對(duì)其下屬附加點(diǎn)來(lái)說(shuō)都是單一節(jié)點(diǎn)。MANET的最顯著特性是,節(jié)點(diǎn)可移動(dòng),沒(méi)有中心控制器,沒(méi)有固定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌蚨新酚蓪?shí)現(xiàn)及數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)必須由節(jié)點(diǎn)自身完成,通信也是對(duì)等的。因其結(jié)構(gòu)不可預(yù)知,再加上多媒體計(jì)算和協(xié)作網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的出現(xiàn),其擁塞問(wèn)題將更加突出。
Cisco OSPFv3最新進(jìn)展
MANET將采用OSPF的路由技術(shù)。因?yàn)樵诨ゲ僮鞣矫?,在任何時(shí)候接入有線網(wǎng)時(shí)MANET設(shè)備應(yīng)能很好工作,保證移動(dòng)的MANET網(wǎng)與固定的有線網(wǎng)間能不間斷通信;而且OSPF為廣泛運(yùn)用的路由協(xié)議,易于配置和擴(kuò)展。OSPF只在區(qū)邊界和路由域邊界匯總路由。此外,OSPF提供了選路保護(hù)功能,即優(yōu)先考慮區(qū)內(nèi)路由,其次是區(qū)間路由,再次是外部路由。這意味著區(qū)內(nèi)的路由選擇不受路由選擇不穩(wěn)定性或其他區(qū)錯(cuò)誤配置的影響。
Cisco最新的OSPFv3可以說(shuō)是為IPv6量身訂做,其基本機(jī)制(如泛洪、DR選舉、區(qū)支持、SPF算法等)沒(méi)有變化。除能操作IPv6地址外,OSPFv3有如下進(jìn)展:地址只出現(xiàn)在鏈路狀態(tài)更新分組的LSA(鏈路狀態(tài)通告)載荷里,不出現(xiàn)在其他類(lèi)型的分組里;OSPF路由器ID、區(qū)ID和鏈路狀態(tài)ID不再含有地址信息,Router-LSA和Network-LSA不再包含網(wǎng)絡(luò)地址,而只表達(dá)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);新引入了Link-LSA和Intra-Area-Prefix-LSA:前者在本地鏈路內(nèi)泛洪,提供了路由器接口的鏈路本地地址及其相連網(wǎng)絡(luò)的地址前綴等信息,后者在區(qū)內(nèi)泛洪,提供了Stub link或Transit Link的地址前綴;原有的Type-3 Summary-LSA更名為Inter-Area-Prefix-LSA等。















 
 
 
 
 
 
 