運營級路由器發展歷程及主要特點
運營級路由器還有很多值得我們學習的地方,這里我們主要介紹運營級路由器發展歷程及主要特點。傳統電信網將向基于IP的提供綜合多業務的下一代網絡演進, 路由器作為IP網絡的基本組成部分,直接決定IP網絡提供業務的能力,是下一代網絡的核心部件。
以應用范圍分,路由器可分為企業級路由器和運營級路由器。企業級路由器主要完成企業內部網互聯功能,主要作用就是連接企業內多個局域網和企業網接入Internet,其任務比較簡單,主要就是轉發報文,對安全性、可靠性、轉發性能、業務生成能力等方面要求都不是很高。運營級路由器,作為新一代電信網絡的基礎部件,需要滿足電信業務所提出的嚴格要求。這是路由器技術和產品不斷發展的重點和難點。本文主要對當前承擔電信網運營的路由器所應具有的能力、及主要產品特點做一描述。
一、運營級路由器發展歷程
路由器是完成網絡在IP層互連的設備。IP報文從源頭主機發出,進入相連路由器,路由器根據IP報文的目的地址查找路由表,得到至目的地所要經過的下一跳路由器,完成必要處理后通過相應接口將報文發往該運營級路由器,沿途各路由器逐一進行這一過程,將報文送達最終目的地。路由可以通過管理人員手工配置,或由網內各路由器通過動態路由協議相互學習得到。
傳統路由器采用集中處理、軟件轉發的方式。一個CPU完成路由計算、查表轉發及用戶配置處理等所有功能,軟件集中處理能力明顯有限,連接多個板卡的數據總線也很可能成為瓶頸,這一切都造成傳統路由器的轉發性能很難有大的提高。同時,網絡規模進一步增大,需要路由器支持更多數量端口,然而一般路由器只支持10個端口,即使大型路由器也只能支持50個端口。這些不足將使路由器成為網絡的瓶頸,阻礙了Internet的進一步發展。
在集中處理難以滿足要求的情況下,路由器的體系結構逐步向分布式發展。Cisco推出的7500系列路由器***采用分布式處理結構,成為數據通信發展過程中的經典產品。該系列路由器在接口板上配置了高速CPU,由每個接口板自行負責對輸入/輸出的報文的處理,而不必送到一個主板上統一處理,接口板之間通過高速PCI總線連接,顯然這使得報文轉發能力和系統總容量都以接口板的數目為倍數增加。這使路由器應用于電信網初步成為可能。
1997年以來Cisco又推出了12000系列為代表的千兆比特高速交換路由器(GSR)。其關鍵改進在于:采用專用ASIC芯片實現對報文硬件處理,實現線速轉發,板間通信采用交換結構,使系統吞吐量可隨鏈路板數量增加而線性增加。
傳統路由器以存儲轉發為特征,被認為具有低速、無保證、高時延、大抖動等缺點,只能用于要求不高的業務。高速交換路由器的出現使路由器的能力得到質的飛躍,組網能力和性能完全能夠滿足電信業務的需要。同時與其一同出現的ASIC技術,也逐漸被應用在相對低檔的路由器,使路由器乃至IP網絡的整體水平得到全面提高,再加IP本身開放、靈活、高效等特點,使IP成為三網合一的平臺的***選擇。
二、運營級路由器的主要特點
傳統路由器主要實現計算機的聯網,完成數據通信功能。Internet基本是無管理、非盈利的,對網絡質量也沒有任何承諾,對可用性、丟包率、誤碼率都沒有什么要求,用戶只能接受網絡時斷時續、速度時快時慢的現實。隨著網絡業務的發展,IP電信網絡除了數據通信以外,還將承載話音、多媒體等各種業務,正成為網絡運營商收入的重要來源,如果達不到質量要求或不能滿足用戶需求,就會缺乏起碼的競爭力,難以繼續存在下去。這相應地對路由器提出了高的要求。