个独立的组成部分:路由引擎和包转发引擎而完成的。这种分离设计的优势在于,即使路由功能极不稳定,也不会影响包转发引擎的性能。同样,即便通过非常大的业务量也不会影响路由引擎维持对等关系及计算路由表的能力。这两种功能的分离设计,使得一个系统可以同时提供高效的转发性能和高可靠性的操作系统。
下面集中讨论Internet骨干路由器是如何为路由器结构中的关键要素,如路由软件;基于ASIC的包处理及查询;交换结构和线路卡等提供领先的解决
方案的。
路由软件
为满足运营商苛刻的要求,软件系统具有如下特点:运行在保护内存下的模块化结构的软件,为系统提供了高可靠性及可伸缩性;行业级的路由协议工具,以满足运营商对控制及管理网络的需求;非常灵活的策略定义语言简化了对上千条路由的路由策略管理;通过使用MPLS技术的流量工程,可最大限度地利用珍贵的网络资源,并且为提供不同种类的业务,包括一些新的业务提供基础;用户界面提供多用户访问等级,并且具有恢复到以前设置版本的功能,还具有将多步设置合并成一步完成的功能;系统安全性通过对用户接口上的安全命令解释程序(SSH)访问来实现。
Internet处理器ASIC
包处理技术是Internet骨干路由器技术上最根本的一个部分。所有的路由查询都通过一个大小类似于计算机的微处理器ASIC来完成,但这块ASIC的功能及复杂程度要明显超过那些用于其他通信设备上的ASIC。Internet处理器ASIC是实现骨干路由器系统的先进性能的核心,其可编程性及路由与转发的一致性是最基本的技术先进点。通过Internet处理器ASIC与路由软件的组合,使骨干路由器在Internet骨干网中成功地架起了路由器与交换机性能之间的桥梁。
路由查询
Internet处理器ASIC可以提供每秒四千万条路由的最长匹配查询,这个速度是目前应用在Internet上的、基于微处理器查询速度的一百倍。另外,Internet处理器ASIC可被配置成为带有每报头报表最长匹配查询。每报头报表提供IP转发表中被转发至各报头的字节及包的数量统计。运营商可通过这些统计了解在其网络中流通的业务量的分布情况。
交换结构
Internet骨干路由器交换矩阵有多种方式可以实现,如共享内存、交叉连接等。无论哪种实现方式,其目的都是要以一定容量进行数据转发。由于骨干路由器的技术难点主要体现在专有ASIC上,通常不会自己开发专用的交换矩阵,此部分功能多采用通用产品,设备厂商根据容量需求可以在市场上任意选择。
线路接口卡
线路卡通过基于媒体特性的ASIC来实现。例如,在一块高度集成的ASIC上集成了全部的SONET/SDH处理进程。线路卡ASIC可提供更高的端口密度、更好的性能、更低的功耗及增强的可靠性。线路卡的不同种类和插槽数量,增强了骨干路由器系统在超级POP环境中的配置灵活性。线路接口卡的类型包括OC-192 IP over SONET/SDH、OC-48 IP over SONET/SDH、OC-12 IP over SONET/SDH、OC-3 IP over SONET/SDH、OC-12 IP over ATM、OC-3 IP over ATM以及千兆以太网。
运营商网络中的应用
运营商最关心的事情是整个网络的可靠性,而不是单个系统的可靠性。运营商们不希望他们的路由器运行在这样一种状态:当一个局部故障发生时,在网络中引发级联效应,产生附加的故障。
网络的这种能够调节一些故障并同时能继续对所有业务进行交换的能力,在传统设计中是很难实现的。而Internet骨干路由器相对于其他系统,在极限压力下提供牢固的可靠性能方面是独一无二的。Internet骨干路由器对于路由处理和包转发都提供了足够的空间。在意外条件下,路由引擎继续接收和发送路由更新,提供路由计算,维护对等关系,对接口失效进行处理等。同样,包转发引擎继续以40Mpps的速率对包进行交换,而与包的大小及系统负荷无关。
由Internet软件提供的流量工程特性允许运营商对网络故障进行管理。并可提供一些工具,使运营商能够在有效资源上对现有的业务量进行最佳的分配,而不会在网络中引起阻塞及其他一些不稳定的情况。
结 论
Internet骨干路由器为电信运营商提供了一个全新的路由系统,它是为运营商实现从OC-12和OC-48骨干网到OC-192骨干网的转换而专门设计的。Internet网络的核心部分仍沿着两个方向被坚持不懈地发展着:软件的丰富性和带宽。骨干路由器系统提供了所有下一代路由系统所必须具备的特性:
包转发引擎的包处理进程和富裕设计的交换结构,使系统可以轻松地同时支持多个满负荷工作的OC-192速率接口。系统能够在不影响网络控制单元的情况下,提供以前只能在交换机中才有的转发性能;
路由引擎运行着由经验丰富的、行业中的专家们设计和编写的行业级全功能路由协议和流量工程软件;
其基本结构的路由功能与包转发功能完全分离特性,是以提供“性