詮釋核心路由器技術走向何方
互聯網的核心路由器技術發展非常迅速,并且新興技術也在不斷的出現,滿足用戶的需求。于是我研究了一下新一代互聯網建設模型下核心路由器技術的發展,在這里拿出來和大家分享一下,希望對大家有用。任何技術的生命力在于其是否能滿足人們不斷增長的需求,信息技術的生命力在哪里?信息時代人們將通過信息消費構建一個虛擬世界,這將突破時間和空間的限制,極大地提升整個社會的運作效率和生產力。
縱觀互聯網的發展,互聯網成功實現了數據、語音和視頻等多業務的統一承載,已經成為了現代社會最重要的信息基礎設施之一。2006年,全球互聯網用戶數***超過10億,平均普及率達到了16.6%。來自CNNIC(中國互聯網絡信息中心)的數據顯示,截至到2006年12月31日,中國網民的數量已經達到了1.37億。互聯網用戶數增加的同時,互聯網上的業務也在發生著歷史性的變革。從最初提供E-mail、網絡聊天、網頁瀏覽等這些簡單的數據業務,到今天除了提供BT下載、搜索引擎、網上銀行、在線交易、網絡游戲這些業務外,互聯網還要承載VoIP、IPTV、視頻會議、視頻點播、大客戶專線、NGN、3G等多種多媒體業務。隨著互聯網的普及化、商用化和寬帶化,互聯網建設應以滿足不斷增長的信息消費者業務需求為導向,來構建新一代互聯網建設模型。該建網模型應能滿足下一代互聯網“大容量、可擴展、高可用、可管控”的綜合多業務承載的需要。
新一代互聯網建設模型下核心路由器技術的發展
新一代互聯網建設模型應以提升網絡資源利用率、提高網絡管理性為目的,目前應采取“分層次、單平面、扁平化”的建設思路。即網絡架構分為核心層、匯聚層和接入層,形成層次清晰、功能明確的網絡結構;“單平面”的建設策略,在流量規模極大的情況下,仍能保證清晰的網絡層次和良好的管理性;“扁平化”的路由策略,通過采用一個IGP域,結合網絡“單平面”的思路,實現IGP及BGP的負載分擔,以達到網絡帶寬資源的充分利用。這種新一代的互聯網建設模型,要求核心層設備必須具備“大容量、可擴展”的特性。從目前技術來看,解決核心層容量問題有以下幾種方法:
1) 擴充路由器單機框槽位數
2) 增加單接口容量,如2.5G到10G及將來的100G
3) 多臺路由器通過路由互連擴展
4) 多臺路由器通過集群技術擴展
前兩種方式,由于受限于單機物理器件和微帶處理工藝、功耗和串擾等因素,擴展能力有限。因此,除了進一步提高單體設備的容量外,還必須通過后兩種方式來突破技術上的限制,以實現核心層設備更大的容量。集群就是一種最有效的解決擴展性問題的技術,它可在方便維護、不增加網絡復雜度的前提下,用更加廉價的手段來滿足業務高速增長、網絡性能及容量提升的需求,以降低網絡的建設成本和維護成本。
集群技術由來已久,如計算機技術領域經過從小型機到并行機的發展,電信程控交換機經歷了從小程控交換機到“萬門機”的發展演變,都是采用基于設備內部的連接來擴充設備容量和能力的集群技術。集群技術專家Gregory F . Pfisher將集群定義為:一種由一組互連的整機構成的并行或分布系統,可作為統一的計算資源使用。集群技術在核心路由器技術領域的引入,目的是將兩臺或兩臺以上普通核心路由器技術通過某種方式連接,使得這些核心路由器能夠進行設備間協同工作和并行處理,實現系統容量的平滑擴展,并且對外只表現為一臺邏輯核心路由器技術。此方案又稱為路由器矩陣技術或多機箱(Multi-Chassis)組合技術,通過采用并行交換技術(PPS),將多個獨立的交換網級聯,共同組成一個多級多平面的交換矩陣系統,從而突破單機箱在交換容量、功耗、散熱等方面的限制,實現更大容量的路由交換系統。
由于集群系統中的每個路由器機箱之間都是通過高速光背板互連,省去了相應的互連接口,且不再需要昂貴的路由器接口卡實現復雜的QoS、路由轉發等特性,使機箱之間的互連成本遠低于普通端口互連方式;同時,還克服了采用普通端口互連方式帶來的帶寬瓶頸問題。另外,這些核心路由器技術成員只有一個統一的管理和路由控制引擎,邏輯上是一臺路由器,從而使網絡拓撲和路由結構變得簡潔清晰,維護簡單方便。