掀開(kāi)高端路由器面紗未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)大揭密

2019-11-05 00:36:36

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供稿：網(wǎng)友

　　　　當(dāng)業(yè)界關(guān)于ip主導(dǎo)地位的大辯論塵埃落定，當(dāng)信息革命的浪潮洪峰逼近，當(dāng)全球運(yùn)營(yíng)商一再掀起建網(wǎng)熱潮，人們可以清楚地看到，一個(gè)電信新紀(jì)元網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)浮出水面。IP以其不可撼動(dòng)的地位，成為新電信的主角。當(dāng)然，關(guān)于技術(shù)大方向的探討已是老生常談，目前，電信界真正關(guān)注的焦點(diǎn)，是采取什么步驟勾畫(huà)電信新紀(jì)元的未來(lái)版圖，如何平滑實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的寬帶化和IP化。
　　
　　　　在骨干網(wǎng)上，運(yùn)營(yíng)商紛紛積極地實(shí)施“擴(kuò)路工程”，更為重要的是，這種擴(kuò)展不僅僅是原有電路交換和TDM體系的一種簡(jiǎn)單量的增長(zhǎng)，而是在結(jié)構(gòu)上為IP而優(yōu)化。其中，最為重要的特征是，IP與Optical正在走向深層次的融合，而高端路由器在網(wǎng)上起著至關(guān)重要的作用。
　　
　　　　自世界上第一臺(tái)千兆比路由交換器（GSR）在思科誕生以來(lái)，整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)體系的核心業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始發(fā)生根本性的變革。適應(yīng)IP業(yè)務(wù)指數(shù)式爆炸性增長(zhǎng)的趨勢(shì)，幾年來(lái)，高端路由器逐漸已經(jīng)成為IP網(wǎng)絡(luò)流量的中心，為支撐互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展發(fā)揮出不可替代的要害作用。
　　
　　　　目前，高端路由器是一種高技術(shù)含量的產(chǎn)品，用量不大，但對(duì)制造商的要求極為苛刻，因此市場(chǎng)門(mén)檻很高。盡管這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，但思科依然保持了絕對(duì)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。總體看來(lái)，高端路由器作為一個(gè)比較非凡的領(lǐng)域，其市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
　　
　　　　首先，高端路由器在網(wǎng)上具有核心地位，因此不僅要求其本身的處理能力強(qiáng)，更要求它具有良好的成熟性和互聯(lián)互通性。電信是一個(gè)比較看重“經(jīng)驗(yàn)”的市場(chǎng)，因此一個(gè)產(chǎn)品，尤其是骨干網(wǎng)產(chǎn)品，假如不具備大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)，那么是很難被市場(chǎng)接受的。思科公司在與運(yùn)營(yíng)商、集成商、分銷(xiāo)商甚至培訓(xùn)公司的多年合作中，準(zhǔn)確把握住了電信業(yè)的需求，并且從建立了一個(gè)良好的應(yīng)用價(jià)值鏈體系，從產(chǎn)品研發(fā)、市場(chǎng)銷(xiāo)售、安裝調(diào)試、實(shí)際運(yùn)營(yíng)乃至技術(shù)培訓(xùn)，各個(gè)環(huán)節(jié)都非常完善，創(chuàng)建了一個(gè)真正“多贏”的環(huán)境。
　　
　　　　當(dāng)前的電信運(yùn)營(yíng)業(yè)還有一個(gè)重要趨勢(shì)，就是企業(yè)應(yīng)用向廣域擴(kuò)展，電信業(yè)務(wù)向企業(yè)深層滲透，所以骨干網(wǎng)路由器假如能夠與企業(yè)級(jí)IP設(shè)備無(wú)縫連接，效果會(huì)更佳。思科公司具有多年的企業(yè)網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，深刻了解企業(yè)網(wǎng)的特點(diǎn)，這對(duì)于高端路由器的開(kāi)發(fā)與部署大有裨益。
　　
　　　　電信級(jí)的可靠性是運(yùn)營(yíng)商永恒的要求。思科的新型GSR引入了先進(jìn)的冗余備份方案，例如交換矩陣“1＋1”備份，接口板“1：N”備份，從而確保了網(wǎng)絡(luò)無(wú)中斷運(yùn)行。其POS板采用APS自動(dòng)保護(hù)切換方式，避免因?yàn)閱吸c(diǎn)故障造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。在電信級(jí)IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行中，設(shè)備的調(diào)整是不可避免的。思科的所有接口板都具有熱插拔功能，因?yàn)橛腥哂鄠浞莘桨福植捎每焖匐娮娱_(kāi)關(guān)，因此熱插拔不會(huì)造成數(shù)據(jù)包丟失。但是假如采用高速緩存的方式，就無(wú)法保證數(shù)據(jù)安全轉(zhuǎn)發(fā)，給維護(hù)工作帶來(lái)麻煩。例如，A接口板的包可能因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)擁塞放在B接口板上備份，一旦對(duì)B板進(jìn)行熱插拔，數(shù)據(jù)包就會(huì)出現(xiàn)丟失。
　　
　　　　操作系統(tǒng)是高端路由器的軟件核心，主要實(shí)現(xiàn)路由引擎功能。思科公司的IOS操作系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)多年實(shí)際應(yīng)用的成熟軟件，其面向服務(wù)供給商專(zhuān)用的12.1版中包含經(jīng)過(guò)測(cè)試的強(qiáng)韌的IP路由選擇實(shí)施方案，用于擴(kuò)展大型IP骨干網(wǎng)。由于在電信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多年，該系統(tǒng)在穩(wěn)定性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，支持的路由協(xié)議也是最為全面的。更為重要的是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，該系統(tǒng)的路由“學(xué)習(xí)”能力很強(qiáng)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)建立最優(yōu)的路由表，便于最大限度地縮短故障時(shí)間，恢復(fù)運(yùn)營(yíng)服務(wù)。由于在各種路由器中均采用了統(tǒng)一的IOS操作系統(tǒng)，運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)和培訓(xùn)工作便得到大大簡(jiǎn)化，降低了運(yùn)營(yíng)成本。
　　
　　　　其次，高端路由器要在保持高速率的基礎(chǔ)上，向優(yōu)化的體系發(fā)展，這樣才能夠保證數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)瓶頸。思科公司率先推出了10Gbps POS卡，目前在各大電信運(yùn)營(yíng)商中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)40Gbps的板卡。其最新的產(chǎn)品的交換容量可以擴(kuò)展到320Gbps，從而適應(yīng)網(wǎng)上數(shù)據(jù)海量擴(kuò)展的需求。
　　
　　　　新一代高端路由器引入了完全的分布式路由交換體系，能夠以千兆比特的速度提供第3層路由選擇功能。其交換矩陣采用快速的電子開(kāi)關(guān)，這比高速緩存的方式具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)閷?duì)于后者來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)進(jìn)出速度受到存取速度的影響，在低于10Gbps時(shí)還不明顯，一旦高于10Gbps處理起來(lái)便非常吃力，出現(xiàn)致命的延遲。此外，在接口板和中心處理器之間，新一代高端路由器往往采用了10Gbps的通道，這樣便可以充分保證數(shù)據(jù)的線速轉(zhuǎn)發(fā)。而假如采用4個(gè)2.5Gbps通道拼接的方式，不僅降低了效率，而且還輕易因?yàn)榇涡蝈e(cuò)亂導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，例如在傳輸動(dòng)態(tài)圖像時(shí)可能出現(xiàn)動(dòng)作次序的滑稽現(xiàn)象。
　　
　　　　在接口卡方面，如何處理小IP包是非常要害的一環(huán)。因?yàn)閷?duì)于VoIP這樣數(shù)據(jù)量小、時(shí)延要求苛刻的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)極為重要。思科的接口卡采用了40字節(jié)吞吐量的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)完全線速傳輸，比一般的路由器的效率高出60％。由此避免了VoIP應(yīng)用中因丟包而造成質(zhì)量下降。
　　
　　　　再者，在新的階段，作為互聯(lián)網(wǎng)的核心動(dòng)力引擎，電信運(yùn)營(yíng)商不僅對(duì)高端路由器的處理速度不斷提出新的要求，尤為重要的是，他們開(kāi)始越來(lái)越關(guān)注其業(yè)務(wù)功能。運(yùn)營(yíng)商不僅需要構(gòu)建速度快的網(wǎng)絡(luò)，更需要可盈利、利于開(kāi)展業(yè)務(wù)的核心網(wǎng)。作為全球最大的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供給商，思科公司在這一領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，一直引領(lǐng)著技術(shù)發(fā)展潮流。業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)是高端路由器能否符合電信企業(yè)實(shí)際運(yùn)營(yíng)要求的要害，這既包括豐富的連接端口技術(shù)，又包括對(duì)增值服務(wù)的支持功能。由于運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)不同，應(yīng)用場(chǎng)合也千差萬(wàn)別，因此要求高端路由器有強(qiáng)大的適應(yīng)性和靈活性。思科的高端路由器具有對(duì)各種速率線路卡的支持能力，從DS3直到10Gbps，并且支持快速以太網(wǎng)/千兆比以太網(wǎng)、動(dòng)態(tài)分組傳輸、ATM等技術(shù)。它采用的高密度方案能夠集合大量業(yè)務(wù)，包括基于ATM的話音業(yè)務(wù)、DSL高速接入、專(zhuān)線集合和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供給商集合；并可以應(yīng)用在廣域網(wǎng)骨干、城域網(wǎng)骨干、城域網(wǎng)邊緣、園區(qū)網(wǎng)骨干等多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
　　
　　　　此外，在增值業(yè)務(wù)方面，業(yè)務(wù)流量治理和VPN等功能的引入使服務(wù)供給商和企業(yè)可以增強(qiáng)其服務(wù)能力。非凡值得一提的是，其MPLS功能在IP網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了面向連接的模式，使供給商在向IP演進(jìn)過(guò)程中仍可支持傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)，如幀中繼。網(wǎng)絡(luò)核心中的GSR可以充當(dāng)MPLS節(jié)點(diǎn)，根據(jù)MPLS報(bào)頭中含的標(biāo)簽處理數(shù)據(jù)包，部署在MPLS核心與IP、幀中繼或ATM網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)接口邊緣上的GSR，執(zhí)行增值功能。這種功能答應(yīng)服務(wù)供給商部署基于IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，并繼續(xù)支持基于幀的業(yè)務(wù)。另一個(gè)主要的MPLS特性是基于路由預(yù)留特性的業(yè)務(wù)量治理，這種特性答應(yīng)服務(wù)供給商和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化其網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路上的業(yè)務(wù)流。在用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)骨干時(shí)，思科的GSR支持的特性包括線速CoS實(shí)施、組播業(yè)務(wù)優(yōu)化、低時(shí)延企業(yè)話音業(yè)務(wù)等。(中關(guān)村周刊)

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