更新你的“路由觀”

2019-11-05 00:36:44

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供稿：網(wǎng)友

　　曾幾何時，路由與交換之爭的報道布滿報章雜志，以數(shù)家交換機廠商為發(fā)源的那些論點眾口一詞地給交換與路由的概念蓋棺定論：路由是三層的，是以軟件控制為主的，交換是二層的，是以硬件為主的，因此路由器必然要比交換機慢一個檔次；交換是將來的必然方向，路由也必將成為歷史。
　　然而，在那場爭論之后的近兩年的時間中，路由器卻一如既往的暢銷，用Cisco一位員工的話來說：“Cisco的7500系列路由器全球銷售超過10萬臺，而哪一個大型的ATM交換機銷售超過1千臺？”；而且，隨著ip Switching、Tag Switching、第三層交換等這些概念的提出并在實踐中與路由的不斷融合，路由的概念也日漸更新，與以往的路由有了質的不同。
　　從1997年底開始，到1998年上半年的這段時間，作為世界上大部分路由器生產(chǎn)者的Cisco公司開始陸續(xù)推出其新一代的12000系列千兆位交換路由器（Gigabit Switch Router，GSR），從而也揭開了路由器發(fā)展史上里程碑式的一幕。
　　 GSR的最高系統(tǒng)帶寬達60Gbps，最多可支持11個OC48/STM16的端口，每端口速率可高達5Gbps，交換速率在OC48滿載時可以達到4500萬個包每秒。與以往的7500系列高端路由器相比，GSR不僅在速度上有大幅度的提高，更在體系結構、路由方式、接口卡性能等方面有了質的改變。7500的帶寬最高是2Gbps，而GSR的背板速率總數(shù)為60Gbps（單向）；以往的路由器采用的是總線結構，而GSR采用的是一種被稱為Switch Fabric的方式；在路由的尋找方式上，以CEF（Cisco EXPRess Forwarding）取代7500采用的是Cache方式，并部分以硬件的方式實現(xiàn)，這使得GSR在碰到實時信息流時，不會象以往的路由器那樣輕易產(chǎn)生性能上的降低；在查找包的方式上GSR大量采用了硬件實現(xiàn)；GSR接口卡的速度也大大提高，一個接口卡最高可以達到2.48Gbps。
　　基于以上這些特點，使12000系列的GSR路由器成為Cisco路由器家族中帶有革命性的分水嶺式的產(chǎn)品；也正是基于以上這些特點，使得路由器不論在性能上還是在結構上或是在概念上與交換機的相對關系都發(fā)生了顯著的變化。
　　在GSR開發(fā)之初，主要是由于ISP需求的增加。在MCI、UUNet、Sprint等大的Internet服務提供商的業(yè)務量在一年之中以TB（1012字節(jié)）計增長的情況之下，路由器的速度開始難以滿足要求，在征詢了所有大型ISP的意見之后，Cisco開始著手開發(fā)其新一代的GSR系列。因此，GSR的應用首先是定位在大ISP網(wǎng)絡的核心層。但是隨著產(chǎn)品的推出和試用，高速企業(yè)網(wǎng)的主干也成為主要的市場之一，GSR也開始提供針對企業(yè)網(wǎng)的端口。目前，Netscape、微軟、波音都采用GSR作為其企業(yè)網(wǎng)的主干。GSR在全世界已售出了1000多臺，全世界前八名的ISP都在采用GSR，如：UUNet、QWEST、SprintLink、IMCI、GTE(BBN)等。僅AOL就使用了45臺GSR。國內現(xiàn)在大約有三十多臺GSR也在投入使用。Cisco在集中了最優(yōu)秀的工程師、與最出色的客戶進行商討、投入了幾百個人年的代價之后開發(fā)出的GSR在全球范圍內開始產(chǎn)生深刻的影響。
　　很多人認為，在IP上不可能做到2.48Gbps這樣的高速指標——這是錯誤的觀點。原因是：Cisco不僅從理論上證實了，而且在實踐中也已經(jīng)實現(xiàn)了這樣的一個指標。正因為如此，GSR在某種程度上超越了產(chǎn)品的商業(yè)價值本身，它使得網(wǎng)絡的一門技術——路由進入了一個嶄新的境界。
　　與以往的路由器相比，GSR可以看作是路由交換機，對IP包進行交換，在內部處理上按照交換機的二層來處理，所以GSR的速度比一般的ATM交換機要快。更重要的，GSR在處理IP包時，可以跳過ATM作為信元的這一層，而直接的做到與SDH相連。對于ATM交換而言，它的下一層也仍然是SDH。GSR不僅可以在SDH上做，還可以直接連到波分復用（WDM）或密集波分復用（DWDM）。現(xiàn)在的應用絕大部分是在IP上實現(xiàn)的，因此，跳過ATM，跳過SDH，不僅是可行的，也是可取的。這樣做的結果，就是可以比ATM更快。目前許多ATM交換機在應用之中主要是充當大型IP路由器的中間鏈接，而對于GSR這樣的大型路由器來說完全可以省卻這樣的中間鏈接。當然，并不是說IP會代替ATM，而是對于不同的應用采用不同的方式：有些應用，直接把IP做到SDH，有些則可以IP加上ATM。
　　對于一個平均長度的IP包（如330個字節(jié)）來說，從其最后一個字節(jié)進入，到第一個字節(jié)輸出，GSR的時延為14微秒；而市場上流行的大型ATM交換機對于此的時延大都在20微秒以上。事實上，根據(jù)行家的觀點，交換機和路由器在設計到最后時都是相類似的，都是看其內部Memory Subsystem的設計。那種以為交換機主要是由硬件來實現(xiàn)的觀念是片面的，ATM也有軟件，ATM的信令就是它的軟件，信令需要軟件來實現(xiàn)。Internet發(fā)展到今天這一步，大量光纖應用在其中，而大部分骨干都是靠路由器來支撐，事實證實了路由器過去在實際中的可用性，隨著GSR的出臺，也將進一步證實其在將來應用中的地位。
　　在談路由與交換之爭時，不能不提當年的IP Switching，它曾與Tag Switching針鋒相對。但是隨著IP Switching的開發(fā)者Ipsilon公司被收購，IP Switching也已銷聲匿跡。與此相伴的還有Cascade公司的IP Navigator，MPoA-Multi Protocol over ATM，也都是基于IP進行交換的技術。有人對于這幾項技術的評價是：IP Switching遠勝于IP Navigator或ATM的標準MPoA。但是IP Switching在選擇路由上所采用的方法有問題，導致最終無法發(fā)展下去。而IP Navigator在國外已少有人問津。GSR系列采用了Cisco的Tag Switching 技術。在這方面的標準制定上，IETF的小組已經(jīng)通過了四個要害的與MPLS-Multi Protocol Label Switching密切相關的技術，而MPLS主要核心技術大部分是以Tag Switching 為準的，大概在1999年年初，IETF會有正式的東西出臺，從而使MPLS成為標準。
　　與路由相針對的，還有第三層交換以及現(xiàn)在的所謂第四層交換的提法。對于第三層交換，人們目前已有普遍的共識：第三層交換機實際上就是以往的路由器，只是把一小部分的功能轉化為硬件去做，但是大部分第三層交換機路由軟件的可靠性令人懷疑，這也就是為什么沒有一個大的ISP將第三層交換機用于其核心網(wǎng)絡的原因。所以前兩年塵囂日上的第三層交換機到今天不再有以前的風光。至于第四層交換，業(yè)內人對此的評價是：在概念上讓人感覺還不是非凡清楚，有廠家炒作之嫌。
　　到現(xiàn)在為止，Cisco幾乎可以說是取得了交換與路由之爭的真正的勝利——產(chǎn)品指標勝于雄辯，市場勝于雄辯。不過Cisco并沒有停止對于路由器的進一步更新，在GSR以 OC48速率為主的產(chǎn)品問世之后，針對OC192的產(chǎn)品也開始了醞釀，到將來產(chǎn)品出臺之時，路由的概念恐怕又要面臨新的更新了。

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