現在有許多因素（首先是一些基本的市場特征發生了變化）促使業務提供商將他們的固定配置的核心路由器網絡向下一代可擴展的路由器體系結構轉移。
     通信專家和運營商都預計ip業務量每三到四個月就會翻一番，到2003年將會占網絡總業務量的90%。不管你相信哪種預測，事實是運營商很難估計六個月后的帶寬需求，更不用說兩年以后了。
     運營商所面臨的困難是多方面的，其中包括：如何應付無法預測的互聯網發展；如何增加網絡鏈路的容量以承載數據業務量；如何迅速地推出新的業務來提高利潤；在運行網絡以支持這些新需求時，如何最大程度地降低運營成本和設備投資（其中運營成本更為重要）。 過去，運營商通過增加已有路由器的端口速率或增加路由器來擴容。圖1對固定配置和可擴展的路由器系統進行了比較。固定配置方案的成本很高，很不實用。
     目前最主要的障礙是：每12個月增加路由器或更換一次核心路由器會中斷網絡運行，更重要的是會中斷用戶的業務。下面的例子指出了運營商在研究帶寬要求時應考慮的問題：一個大的運營商需要30個OC-48（2.5Gb/s）端口，也就是75Gb/s的吞吐量。運營商希望將吞吐量分攤在兩個路由器上，每一個路由器擁有15個OC-48和37.5Gb/s的線路吞吐量。若使用一個固定配置系統，運營商就必須購買三個近乎滿配置的路由器和42個接口來滿足容量上的要求。
     在現有路由器性能與為支持IP業務量而增加容量的要求之間的差距越來越大。此外，對于那些希望在傳輸網中使用光技術而受益的運營商而言，他們必須采用一個能適應傳輸網絡發展的可擴展的路由器體系結構。對運營商來說，每當容量不夠用時就更換路由器或升級到更高速率的線路板卡的做法顯然是不現實的。
     與固定配置方案不同，可擴展的路由器系統不需要每次擴容或增加線路板卡時做大的改動。一個真正可擴展的路由器不會要求改變系統框架，相反地，它會保護已有投資和支持真正的即插即用設備。 目前，固定配置路由器已經不再適應業務提供商的大型核心網絡的發展需要。這些舊的路由器越來越多地被轉移到大型網絡的邊緣或服務于較小的運營商。考慮到經濟性和網絡運作的方便，運營商們正在尋找能夠在不中斷業務的同時根據需要進行擴展的設備。為了保持競爭優勢，他們不能不擺脫底層網絡拓撲的局限性。
     使用固定配置路由器的運營商始終都在為不停地升級他們的設備而苦惱，這一過程似乎永遠也不會停止，因此這不再是一個可行的商業模型。運營商所面臨的競爭壓力日益加劇，他們一方面要不斷地升級網絡以支持更多的能提高收入的IP業務，另一方面他們還必須不斷地對現有的網絡進行挖潛。
     為了做到這些，運營商正在部署可擴展的路由器來發展他們的網絡、按需增加帶寬并減少新業務的配置時間。運營商遲早都將會采用一種不間斷的方法來擴展他們的網絡，這將使他們能根據商業需要進行運作，而不再受基礎設施的限制。然而，按需分配帶寬只是解決方案中的一個方面。
     大多數觀察家認為，未來的業務量主要是IP業務量，因而未來的核心網絡將由支持現有的和下一代IP業務的IP基礎設施組成。圖2給出了一個典型的綜合業務的骨干網。目前在為IP和互聯網提供QoS方面的努力取得了顯著的進展，已經能夠支持像視頻點播、VoIP和虛擬專用網（VPN）這樣的關鍵性或實時性應用。
     現在越來越多的廠商已經能夠提供像多協議標簽交換（MPLS）、IP優先和區分業務（DiffServ）這樣的流量工程技術，這使得運營商能提供多種類型的特色業務并確保特定應用的性能。此外，運營商在建設MPLS網絡時，也有了多種選擇。先進的路由器廠商推出的MPLS產品的互通性使得運營商能使用來自不同廠商的產品建設一個最佳QoS的網絡。
     下一代路由器的另一個關鍵特征是他們將能執行線速操作而與路由前綴長度、路由表大小、MPLS標簽交換、QoS或組播無關。這意味著QoS需要基于硬件實現并且緩沖區應能動態配置，以便能同時支持對時延敏感的實時性和對時延不敏感的非實時性應用。業務提供商希望利用高級的QoS特征來確保服務水平協議以提供高級區分業務。
新的核心路由器采用了一個使用后面板進行互連的分布式體系結構，它允許在不中斷業務的情況下升級，這樣運營商就能夠輕松地在同一個平臺上從OC-48升級到OC-192甚至OC-768（40Gb/s）。這種結合了高級QoS和MPLS功能的系統的可靠性不容置疑，它允許運營商在支持現有業務的同時向用戶提供像VPN、VoIP和視頻點播這樣的增值業務。
     當前，在一個發展速度越來越快的大型高速網絡中，可擴展路由器能提高網絡運營商的經濟收益。總的來說，一個路由器的可持續擴展的能力將會為運營商節省大量的運營成本。 修改路由表以及缺乏能配置路由表的IP專家，這兩個困難已經得以解決。運營商現在只需要維護一個路由表，甚至當路由器本身具有上百個接口時也是如此。使用單一路由表的可擴展路由器將會減少網絡設計、升級、管理和運營的復雜度。
     采用可擴展路由器設計的網絡使網絡操作員更容易完成系統配置文件的備份，并制定新的全系統的策略。由于掌握了設備的要求，操作人員的日常操作就將會變得簡單起來。這對于業務接入點的擴展特別重要，因為路由器看起來都將是相同的。 為了改善業務提供并保持競爭優勢，業務提供商被迫不斷地更新他們的網絡，對軟件不斷地進行升級。一個可擴展的路由器通過使用一個帶有快速恢復（雙服務器、雙映像）的安全可靠的軟件升級方法就能夠實現簡單且可靠的升級。多路由器固定配置系統，由于節點多以及要支持的軟硬件版本多而顯得較為復雜。
     利用可擴展的路由平臺，運營商能夠縮短新業務的配置時間從而能提供有競爭力的特色服務并提高收入。運營商的成功取決于如何在迅速地提供新業務和特色服務方面擊敗他的競爭對手。現在，帶寬已經不再緊張，因而它也不再是收入的增長點了，這樣，運營商就必須不斷地提供新的IP業務并填滿日益加寬的網絡通道以維持他們的利潤底線。
     21世紀的核心網絡將由特別為運營商和互聯網業務提供商（ISP）骨干網而設計的路由器組成。這些路由器必須要具備可擴展性、靈活性和密集的端口以支持實時性的帶寬分配、高可靠性和網絡的可用性，所有這些都應提供運營商和ISP所需的QoS，以支持未來的關鍵任務應用。
譯自《Lightwave》2001.5期《New demands drive shift in the carrier core》