產品概述

Cisco® XR 12000系列路由器將Cisco IOS? XR 軟件的高度創新與市場領先的Cisco 12000系列的投資保護有機地結合在一起（圖1），能夠加快電信運營商實現ip下一代網絡的進程。

Cisco® XR 12000系列提供安全虛擬化、連續系統運行和多服務擴展，能提供每插槽容量可以從2.5Gbps擴展到n×10Gbps的智能路由解決方案，最終建立IP下一代/多協議標簽交換（MPLS）網絡。

Cisco® XR 12000系列采用了Cisco IOS XR 軟件，利用它，電信運營商能夠將一臺路由器虛擬劃分為多個獨立的物理和邏輯分區，以便隔離公用和專用服務。Cisco IOS XR 軟件是一種獨特的自治愈和自防御操作系統，它不但支持全天候運營，還能不斷擴容和添加新服務或新特性。利用分布式處理智能以及強有力的服務質量（QoS）和組播機制，Cisco XR 12000系列能夠幫助電信運營商擴展服務，并幫助客戶提供性能。

Cisco® XR 12000系列的立足點是保護原有投資，因而提供每插槽容量可以從2.5Gbps擴展到n×10Gbps的可全面升級的單機箱平臺，并能夠將Cisco 12000系列的最新硬件發展與業界第一個完全模塊化、完全分布式互聯網操作系統Cisco IOS XR軟件有機地結合在一起。

圖1 Cisco XR 12000系列路由器系列

加速移植到IP下一代網絡

隨著激烈的競爭對利潤的蠶食，許多電信運營商都希望盡快移植到基于分組的IP下一代網絡。為改善同時作為未來新型帶寬密集型服務基礎的當前服務供給，電信運營商需要全新的收斂型基礎設施。網絡智能、集成和靈活性較高的解決方案不但能增強電信運營商的長期信心，還能減輕他們的競爭壓力，幫助他們把握新的市場商機。

從思科系統?公司的角度看，IP下一代網絡提供的全面網絡轉型不僅包括電信運營商網絡，還包括他們的全部業務。利用IP下一代網絡，電信運營商不但能經濟、有效地滿足所有客戶的要求，還能作為提供盈利應用的堅實基礎。

思科認為， IP下一代網絡的階段性發展中包括建立智能基礎設施，并在此基礎上由服務感知型網絡提供給用感知型服務。這種基于IP的下一代智能網絡將為電信運營商創造新機遇，因為它能夠通過任何類型的連接提供個性化的先進全媒體服務。由于智能IP能夠在應用、服務和網絡三個網絡層次實現收斂，因而可作為實現下一代網絡轉型的技術基礎。

采用收斂型IP下一代網絡指從專用話音和數據服務網絡轉移到基于分組的通用核心和多服務邊緣，以便支持傳輸、應用和內容供給服務。為降低運營商的資本和運作支出，邊緣和核心功能正逐漸收斂為一個靈活、便于擴展的IP下一代網絡系統。

Cisco XR 12000系列路由器能夠加快電信運營商轉向IP下一代網絡的進程，并將Cisco IOS XR軟件的高度創新與市場領先的Cisco 12000系列的投資保護有機地相結合。

Cisco XR 12000系列的主要特性

安全虛擬化

利用Cisco XR 12000上的思科服務分離架構（SSA），電信運營商不但能將多個網絡和多項服務收斂成一個“虛擬化”平臺，還能保持每個網絡和每項服務的獨立性和安全性，以保證一項服務（例如，公共互聯網）的網絡異常不會影響到另一項服務（例如專用VPN）。為提高靈活性，服務和客戶是相互隔離的。通過安全虛擬化實現的收斂好處還包括特性透明性、最優運作點（POP）設計以及因網絡設備減少而帶來的運營開支（OpEx）和投資開支（CapEx）的降低。

• Cisco SSA可以在Cisco XR 12000上每個邏輯路由實例之間，從物理角度完全隔離網絡和系統資源；
• 隔離每個路由實例的流量以及治理和控制面板功能。

連續系統運行

Cisco XR 12000系列以業界惟一的自治愈和自防御操作系統Cisco IOS XR軟件為基礎。這個基于微核的操作系統能夠提供精確的流程獨立性、錯誤抑制和隔離。利用這些獨特的功能，不需要中斷服務就能對Cisco XR 12000系列執行維護、升級、增強和擴展。假如與Cisco XR 12000系列的分布式架構和冗余組件配合使用，Cisco IOS XR軟件將支持運營商級基礎設施，實現“全天候”運行。主要特性包括：

• 冗余電源、風扇、控制器和處理組件
• 提供數據、控制和治理面板隔離的分布式架構
• 通過冗余性、故障檢測、隔離、容錯和恢復實現流程治理
• 服務中軟件升級（ISSU），支持不間斷轉發（NSF）以及路由和信令協議的順利重啟擴展
• 通過在線增刪（OIR）功能提供熱插拔硬件支持
• 通過奇偶或錯誤糾正代碼（ECC）內存執行硬件內存錯誤檢測和糾正

多服務擴展

利用分布式處理智能以及強大的QoS和組播機制，Cisco XR 12000系列使電信運營商能夠以可以猜測的性能擴展服務和客戶。為支持高要求應用以及服務和客戶的未來快速發展，配有Cisco IOS XR軟件的Cisco XR 12000系列支持分布式處理，不但可以為路由器添加路由處理器，還可以提供擴展能力更強、可用性更高的控制面板。處理能力提高不僅有利于改善性能和資源治理，還有助于通過檢查點和流程冗余性提高永續性。假如要將多種服務整合到一個平臺上，不僅需要保留與每項服務相關的服務等級協議（SLA），還需要部署智能組播機制，以便電信運營商能夠沿著服務價值鏈從基本傳輸上升到內容供給。主要特性包括：

Cisco IOS XR軟件將處理智能分布到每塊思科IP服務引擎（ISE）線卡（即OS基礎設施和應用、第三層轉發、線卡專用控制功能和分組操作）以及安裝在系統中的其它路由處理器（即邊界網關協議[BGP]、中間系統到中間系統[IS-IS]等）上。分布式處理智能能夠突破軟件對系統擴展能力的限制，使網絡運營商能夠充分利用系統硬件的總處理能力。

• ISE線卡使用業界最先進的2.5Gbps和10Gbps應用專用集成電路（ASIC），這種電路可以全面編程，以便支持多服務IP下一代網絡需要的、不斷變化的各種第三層特性集。
• 每塊ISE線卡上的專用排序ASIC提供無與倫比的每個客戶QoS，以便在不影響擴展能力或性能的前提下減小視頻以及對時間敏感的數據和話音應用的抖動和延遲。
• 為避免在線卡級復制幀的其它路由器中出現可能干擾服務的擁塞，組播復制由交換矩陣處理。
• 利用數據、控制和治理面板之間的Cisco IOS XR SSA，可以在不影響服務的前提下部署新特性。其模塊化軟件架構能夠利用獨立特性集包裝加速服務供給，以便單獨安裝、更新或刪除組件。

產品架構

Cisco XR 12000架構的組件

Cisco XR 12000架構包括四個基本模塊：

• Cisco IOS XR軟件——Cisco XR 12000的核心是獨特的自治愈和自防御操作系統，這種操作系統不但能支持全天候運作，還能擴展服務能力，并增加新服務或新特性。Cisco IOS XR軟件充分利用了ISE線卡和Cisco XR 12000上的分布式智能和硬件功能，以及Cisco XR 12000路由器上12000系列性能路由處理器-2（RPR-2）技術。另外，它還大大增強了為需要數TB擴展能力的電信運營商POP設計的IP下一代網絡平臺——Cisco CRS-1運營商級路由系統（CRS-1），不但能提供每插槽2.5Gbps～40Gbps的一致特性、服務和治理，還能實現多機架配置。
• Cisco XR 12000多兆位交換矩陣——交換矩陣是所有路由器組件之間的高速互聯，包括路由處理器和思科智能可編程接口處理器（Cisco ISE線卡）。為提高部署靈活性，每插槽帶寬包括2.5Gbps、10Gbps和40Gbps。該矩陣既適合單播，也適合組播，并已同時得到了Cisco 12000和Cisco XR 12000系列的支持。
• Cisco XR 12000智能可編程接口處理器——思科智能可編程接口處理器（Cisco ISE線卡）能夠端接物理接口，并提供轉發決策、負載均衡、負載計費、策略治理和安全性。ISE線卡將可編程特性集與高性能結合在一起，并可以安裝在固定端口（線卡）和模塊化端口（共享端口適配器[SPA]和SPA接口處理器[SIP]）中。Cisco XR 12000系列和Cisco 12000系列都支持這種智能可編程接口處理器。
• Cisco XR 12000系列控制面板路由處理器——Cisco XR 12000系列控制面板使用Cisco 12000系列的Cisco PRP-2提供機箱治理、路由協議處理和外部治理。

Cisco IOS XR軟件架構

Cisco XR 12000和Cisco CRS-1的操作系統Cisco IOS XR軟件是采用了基于微核的內存保護架構和分布式處理的第一種完全模塊化、完全分布式互聯網操作系統。微核只包括最需要的操作系統服務，例如消息傳遞、內存治理、流程規劃和線程分布。傳統操作系統核心中的所有其它元素，例如設備驅動程序、文件系統、網絡驅動程序和系統治理等，都在核心以外實施。

這種先進操作系統架構設計為基礎，Cisco IOS XR軟件不但能提供連續系統運行和多服務擴展，還能徹底隔離數據、控制和治理面板。每個操作系統功能都在其受保護內存空間中運行，并可分成多個流程，分布到任意系統機架上的任意可用處理資源上，不但消除了處理瓶頸，還可以防止任何潛在硬件故障影響系統運行。發生故障時，Cisco IOS XR軟件流程能以自動方式或者由系統操作員動態暫停、啟動或重啟。這種精確模塊化特性能夠保證，流程發生故障后或執行軟件升級時只重啟需要的流程，以便支持服務中軟件升級（ISSU）。

圖2 模塊化和分布式Cisco IOS XR軟件

利用將類似或相關組件捆綁在一起、以便同時升級的模塊化軟件分布機制，可以進一步簡化服務中軟件升級。假如需要，可以對單個流程進行升級或修補，以便采用要害修復或新特性（圖3）。借助這種功能，電信運營商不需要重新審核新操作系統版本就能添加新特性或修復軟件缺陷。

圖3 Cisco IOS XR軟件包的架構

思科服務分離架構——提供安全虛擬化

思科SSA利用Cisco XR 12000系列的硬件和Cisco IOS XR軟件設計，完全隔離每項服務或每個客戶的流量和網絡運行。這種獨特的實施方法使電信運營商能夠隔離控制、數據、治理面板以及相關的線卡和路由處理器，建立能夠在一臺Cisco XR 12000路由器中獨立操作的邏輯分離和物理分離路由器。思科SSA提供安全虛擬化，使電信運營商能夠靈活、放心地測試、部署和實施全套收斂服務，滿足客戶的SLA要求（圖4）。

圖4思科安全分離架構（SSA）——從虛擬路由器發展到完全物理和邏輯（內存保護）隔離

產品規格

假如想了解具體產品規格，請參考Cisco XR 12000系列產品簡介：http://www.cisco.com/go/XR12000。