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路由技術(shù)發(fā)展展望( 二 )

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2、與MPLS技術(shù)結(jié)合
與MPLS技術(shù)結(jié)合高速路由器用于骨干網(wǎng)，構(gòu)成以路由器為核心的網(wǎng)絡(luò) 。它替代了ATM網(wǎng)，從而免除了ATM信元開(kāi)銷(xiāo)過(guò)大和N平方問(wèn)題，但又出現(xiàn)了控制和監(jiān)視均衡流量的困難問(wèn)題 。最好的辦法是將來(lái)能夠把以路由器為核心和以ATM為核心的網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)綜合起來(lái)，消除各自的缺點(diǎn)，從而有效地控制流量，均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載 。這樣，在出現(xiàn)擁塞和故障時(shí)，就會(huì)有良好的穩(wěn)定性和恢復(fù)能力，并且能夠?yàn)镮SP提供增值服務(wù)能力 。解決上述問(wèn)題的辦法是采用MPLS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)記交換路徑(LSP) 。LSP類(lèi)似于ATM和幀中繼的PVC 。一條LSP可以經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)LSP節(jié)點(diǎn)，ISP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)標(biāo)記路由器(LSR)可以通過(guò)LSP，向另外一個(gè)LSR轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 。邊緣LSR收到IP數(shù)據(jù)包后，再加上一個(gè)MPLS字頭，沿著LSP向另外一個(gè)LSR轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 。終點(diǎn)LSR收到數(shù)據(jù)包后，除去MPLS字頭，仍按IP終點(diǎn)地址L3信息向外轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 。由于采用ASIC硬件，其轉(zhuǎn)發(fā)速度可以和ATM的PVC一樣快 。這樣，采用LSP可以和ATM網(wǎng)一樣，方便地監(jiān)視每條LSP的流量 。通過(guò)設(shè)置新的LSP還可以控制和均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的流量，并且可以方便地設(shè)置備份的ISP，以保證良好的故障恢復(fù)能力 。
3、硬件技術(shù)的成熟
越來(lái)越多的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能以硬件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)高速路由器將路由計(jì)算、控制等非實(shí)時(shí)任務(wù)同數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等實(shí)時(shí)任務(wù)分開(kāi)，由不同部分完成 。前者由CPU運(yùn)行軟件來(lái)完成，后者由專(zhuān)門(mén)的ASIC硬件來(lái)完成 。自1997年下半年以來(lái)，一些公司開(kāi)始陸續(xù)推出采用專(zhuān)用集成電路(ASIC)進(jìn)行路由識(shí)別、計(jì)算和轉(zhuǎn)發(fā)的新型路由器，轉(zhuǎn)發(fā)器負(fù)責(zé)全部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，其數(shù)據(jù)流量占整個(gè)系統(tǒng)的99%以上 。這種路由器用硬件按照時(shí)鐘的節(jié)拍實(shí)現(xiàn)逐個(gè)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā) 。其速度很快，就象導(dǎo)線(xiàn)傳輸一樣 。目前，人們正致力于開(kāi)發(fā)高速、高性能、高吞吐量、低成本的新一代路由器，以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展 。新一代路由器內(nèi)部結(jié)構(gòu)所展現(xiàn)出的主要發(fā)展趨勢(shì)為：第一，越來(lái)越多的使用基于硬件的交換和分組轉(zhuǎn)發(fā)引擎 。CMOS集成技術(shù)的提高使很多功能可以在專(zhuān)用集成電路（ASIC）芯片上實(shí)現(xiàn)，原來(lái)由軟件實(shí)現(xiàn)的功能現(xiàn)在可由硬件更快、成本更低地完成，大大提高系統(tǒng)性能 。第二，向并行處理的方向發(fā)展，逐漸拋棄易造成擁塞的共享式總線(xiàn)，采用交換背板結(jié)構(gòu) 。第三，進(jìn)一步發(fā)展在光纖連接上進(jìn)行的線(xiàn)速選路技術(shù)，實(shí)現(xiàn)吉、太比特速率，為Internet過(guò)渡到全光基礎(chǔ)設(shè)施奠定基礎(chǔ) 。
4、高密度接口
隨著業(yè)務(wù)提供者和大型ISP不斷升級(jí)骨干網(wǎng)，路由器的高速接口速率從最初的OC-12升級(jí)到OC-48，最近又掀起了向OC-192升級(jí)的浪潮 。具有高速OC-192光接口的高速路由器是網(wǎng)絡(luò)向IP over DWDM結(jié)構(gòu)發(fā)展的要害 。對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，高的端口密度具有重要意義 。因?yàn)榇笮凸歉删W(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)一般在大城市，中心局和入網(wǎng)點(diǎn)的空間資源不但有限而且成本很高，業(yè)務(wù)提供者必須考慮節(jié)約空間，而具有高密度端口的高速路由器是解決空間壓力的一個(gè)重要舉措 。
下一代路由器能夠提供現(xiàn)有路由器不能提供的可擴(kuò)展性和故障容錯(cuò)水平 。第一代路由器使用單底盤(pán)結(jié)構(gòu)，總?cè)萘繛閹资綆装偌忍?。當(dāng)業(yè)務(wù)提供者需要增加系統(tǒng)容量時(shí)，必須建設(shè)一個(gè)路由器的網(wǎng) 。這種方案增加了需治理的分離路由器的數(shù)量，不得不容忍設(shè)備間不適當(dāng)?shù)膸?，非凡是為底盤(pán)互連而浪費(fèi)了端口 。這是一種代價(jià)昂貴的過(guò)渡方案，端口相當(dāng)于路由器的手或腳，業(yè)務(wù)提供者需要用端口來(lái)實(shí)現(xiàn)收入 ?，F(xiàn)在，太比特的交換矩陣正在緊鑼密鼓地開(kāi)發(fā)中，相信不久的將來(lái)，擴(kuò)展性的問(wèn)題將得到改善 。
5、光路由器的出現(xiàn)
光路由器為IP over Optical賦予了新的概念，IP over Optical是簡(jiǎn)化IP骨干網(wǎng)絡(luò)的良好解決方案，可以消除昂貴的SONET和ATM設(shè)備，而且極大地降低網(wǎng)絡(luò)治理的復(fù)雜性 。但是高速路由器直接連接到DWDM系統(tǒng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)只有靜態(tài)的點(diǎn)到點(diǎn)通路，不答應(yīng)業(yè)務(wù)在不同光通路間進(jìn)行交換，這導(dǎo)致了較差的靈活性 。為解決此問(wèn)題，國(guó)外很多大的運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商提出了將光交換機(jī)作為高速路由器和DWDM系統(tǒng)的中間層的概念，進(jìn)一步將選路和光交換平臺(tái)綜合成光路由器 。使用IP協(xié)議，通過(guò)在不同波長(zhǎng)間交換業(yè)務(wù)，光路由器答應(yīng)動(dòng)態(tài)控制帶寬，為開(kāi)展新業(yè)務(wù)提供更多的靈活性 。

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