扫描核心路由器技术发展( 三 )


QoS被分为Interserv和Diffserv两种模型 , Interserv保证端到端的服务质量 , 即在业务流途经的每一节点为业务单独保证所需服务质量 。通过GSR的业务流数量极其庞大 , 不可能每个都单独保证 , 所以一般采用Diffserv模型 , 将业务分为有限几类 , 对属于同一级别的所有业务都给以同等待遇 。典型的业务类型有:EF业务 , 保证带宽、时延和抖动 , 用于实时的业务;AF业务 , 保证带宽 , 用于需要保证带宽的数据业务;BE业务 , 尽力转发 , 用于一般业务 。
网络核心需要超高性能
Internet正在向太比特时代发展 , 核心路由器由此也向着超高性能迈进 。随着IP网与光网更紧密地结合 , 开发研制大容量、高速率的电信级、可治理、可运营的交换路由器 , 已经成为电信设备制造商竞争的新一轮焦点 。
计算机、微电子、光电子和光传输技术的不断进步 , 使太比特高性能网络具备了发展的良好基础 。当Internet日益成为国家信息基础设施的重要组成部分时 , 高性能计算机网络技术的研究、建设 , 为Internet的发展和应用提出了下一步的目标 。
由于光通信技术的发展和用户带宽需求量的增加 , 多种业务在多个层次进行复用 。由此 , 网络开销增加、治理复杂、难以满足用户要求等现象不断出现 。例如 , 要实现IP/ATM/Optical的组网方式或IP/SONET/Optical的组网方式 , 就需要设置IP网络设备、ATM网络设备、SDH网络设备和光网络设备等 。
人们希望 , 新一代Internet技术只需部署IP设备和必要的光设备、高速路由器就可直接进入国家骨干网 , 成为国家核心网 。这意味着 , IP网的协议能够与光网络很好地结合 , 由原来的SDH/SONET到主要支持IP 。为了达到这一点 , 核心路由器需要具备新的光接口、新的网络控制协议等 。
另外 , IP技术本身的发展也推动着网络核心连接设备向超高性能发展 。
目前 , 建设高速网络主要采用IP/SDH(SONET)/DWDM的技术结构 。由于省去了ATM层 , 网络效率得到了显著提升 。
IP/DWDM的结构是迄今为止协议层最少、效率最高的 , 它有两种主要的实现方式:一种是大容量IP路由器直接作为骨干网核心节点 , 其输入输出接口采用DWDM技术;另一种是IP路由器和波长路由器有机地融合为一个路由交换系统 , 两者通过OC-192接口相连 。
超高性能的核心路由器一般采用分布方式实现数据通路的功能 。处理器只负责控制通路处理 , 将中低端路由器中用CPU实现的数据通路功能转移到各网络接口卡上或功能部件上 。高端路由器接口逻辑上由网络处理器和网络接口组成 。网络处理器则可以采用商用网络处理器或专门设计的网络处理器 。
交换网络是超高性能核心路由器的要害所在 , 主要包括两种结构:一是采用来源于计算机体系结构或ATM交换网络用的多级交换网络;另一种是基于光技术或DWDM技术的交换网络 。
超高性能的核心路由器具有很多重要技术指标 , 如吞吐量与转发率、延迟、报文重排序、BGP表容量、路由抖动和QoS服务质量 , 以及最长匹配、路由收敛性和过滤等 。
从核心技术和内部结构来看 , 新一代核心路由器的主要发展趋势为:第一 , 越来越多地使用基于硬件的交换和分组转发引擎 , CMOS集成技术的提高使很多功能可以在专用集成电路(ASIC)芯片上实现 , 原来由软件实现的功能现在可由硬件更快、成本更低地完成;第二 , 向并行处理的方向发展 , 逐渐抛弃易造成拥塞的共享式总线 , 采用交换背板结构;第三 , 进一步发展在光纤连接上进行的线速选路技术 , 实现吉、太比特速率 , 为Internet过渡到全光基础设施奠定基础 。

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