由于单台路由器的容量扩展性有限,因此,近年来不断提出了其他方案来缓解设备压力。主要有以下两种:
(1)网络层次分布式,即部署多个网络层次,通过逐层汇聚,减轻设备压力。
(2)节点内部署多台设备,即增加节点内设备数量,通过负载分担的方式减轻设备压力。
两者都是在单台路由器不能继续扩展的情况下,通过改变网络结构来适应流量的增长,主要差别在于网络分别在纵向和横向进行扩展。这两种方法都在一定程度上缓解了单台设备容量有限的局面,但随之而来的却是网络复杂度以及内部互联端口的增加。众所周知,内部端口是不产生实际经济效益的,相反还会增加不少投资。而网络结构的日趋复杂,也增加了运维部门的管理难度,同时也产生了多台路由器之间如何均衡流量的问题。超级节点就是这样诞生的,即一个城市同时存在多个网络层次,而每个网络层次都有多台设备(如图2所示),网络连接的复杂程度可想而知。因此,此方案只是目前路由器容量无法继续扩展的替代方案,是暂时性的,互联网网络流量的飞速增长,新兴应用的不断呈现,都在呼唤容量更高,更具扩展性路由器的出现。
图2 网络结构日趋复杂
3.3 集群技术的优势
集群技术通过集中化、一体化的控制管理,使集群系统各台路由器单机之间能够很好地协同工作,极大的扩展了路由器的容量,从而突破了单机在开发技术工艺上的限制。在成本方面,由于集群系统中各台路由器通过高速光背板互连,节省了额外的内部互联端口,大大减少了投资。更为重要的是,由于集群路由器对外仅体现为一台路由器,使得网络拓扑和路由策略变得简单和清晰,维护也更加方便快捷。
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集群技术的组织形式
集群技术根据组织方式又分为背对背和n拖m两种。背对背即是将两台路由器单机直接互联,无需通过交换矩阵。这种方法扩展性较差,属于过渡期的暂代方案。n拖m是指将m台路由器单机通过1台或n台交换矩阵机箱互联。集群系统内各台设备之间采用专门的光纤束进行互连。这种方式扩展性较好,是目前路由器集群技术的主流方式,也是未来的发展方向(如图3、图4所示)。
图3 集群背对背模式