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為下一代核心路由器設(shè)計(jì)的可擴(kuò)充IP( 二 )

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分布式路由協(xié)議
路由控制模塊的主要功能是，確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過路由器的接口分配已形成的路由表 。對(duì)較大型網(wǎng)絡(luò)，路由器應(yīng)支持對(duì)等設(shè)備的增加和路徑的改變 。雖然處理器的速度在不斷地提高，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上因特網(wǎng)的增長(zhǎng) 。因此，單個(gè)CPU不再能滿足對(duì)等設(shè)備數(shù)量的增加和路由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變 。
為了保持與已有基本設(shè)備的兼容性而又能提高控制能力，新型IP核心需要分布實(shí)施路由協(xié)議的路由器 。將計(jì)算負(fù)荷分?jǐn)偟蕉鄼C(jī)箱路由器中的多塊控制卡上，以提高計(jì)算能力，豐富存儲(chǔ)器資源，從而促成網(wǎng)絡(luò)的融合 。
各種路由協(xié)議具有不可的可擴(kuò)充性 。一種可選用方案是在同一邏輯地址的多機(jī)箱路由器中的多塊控制卡上執(zhí)行協(xié)議 。例如，BGP（邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）具有同步的、分布式的BGP實(shí)例，其中的路由器對(duì)外部BGP對(duì)等設(shè)備都通告同一個(gè)路由在OSPF（open short path first）IS-IS（中間系統(tǒng)對(duì)中間系統(tǒng)）的場(chǎng)合，則在不同機(jī)箱的多塊控制卡上執(zhí)行協(xié)議，一個(gè)路由器對(duì)外部對(duì)等設(shè)備來說就是單個(gè)路由器 。
可擴(kuò)充的、分布式路由協(xié)議與路由器的當(dāng)前工作基礎(chǔ)是一致的 。這些設(shè)備察覺不到可擴(kuò)充實(shí)施的分布性質(zhì)，因而與新型IP核心設(shè)備一起工作時(shí)也無需進(jìn)行修改 。
提高可靠性
分布式路由協(xié)議有很多優(yōu)點(diǎn) 。它不僅增加了IP的可擴(kuò)充性，而且也提高了安的可靠性 。在多塊控制卡上執(zhí)行路由協(xié)議，故障容錯(cuò)度比以往更高，要是一塊控制卡發(fā)生故障，另一塊控制卡可取代它，用作主控制器 。路由器可繼續(xù)執(zhí)行路由任務(wù)而無需中斷業(yè)務(wù)流 。這種水平的故障容錯(cuò)度極大地提高了IP網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，這是可擴(kuò)充IP的要害因素 。
當(dāng)然，僅靠提高軟件可靠性是不夠的 。IP設(shè)備還要求性能更佳的硬件可靠性 。時(shí)至今日，服務(wù)提供商面臨核心路由器缺少故障容錯(cuò)度的尷尬境地 。一個(gè)精心設(shè)計(jì)的核心路由器不應(yīng)只有單個(gè)故障點(diǎn) 。它應(yīng)支持SONET APS（自動(dòng)保護(hù)倒換），預(yù)防端口的故障，它還應(yīng)具有冗余的電源功率和冷卻能力，以及冗余的線路卡、控制卡和交換結(jié)構(gòu)卡 。
一種可行的設(shè)計(jì)解決方案是將線路卡和控制卡鏈接至路由器的兩個(gè)分立交換結(jié)構(gòu)卡，結(jié)構(gòu)卡通過從多級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)發(fā)每個(gè)數(shù)據(jù)包 。這種設(shè)計(jì)改善了故障容錯(cuò)度，提高了IP設(shè)備的性能 。數(shù)據(jù)路徑組件的故障恢復(fù)則可分兩階段來處理 。假如結(jié)構(gòu)鏈路或結(jié)構(gòu)卡發(fā)生故障，一個(gè)本地硬件基機(jī)構(gòu)能立即繞過失效的組件轉(zhuǎn)發(fā)通信業(yè)務(wù) 。其次，系統(tǒng)可借助內(nèi)部結(jié)構(gòu)路由協(xié)議來更新內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)發(fā)表，對(duì)余下組件的路由重新進(jìn)行優(yōu)化 。
可擴(kuò)充的IP接口
要想跟上IP通信業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，可擴(kuò)充路由器另一項(xiàng)工作是簡(jiǎn)化IP接口的治理 。端口歸并技術(shù)可讓網(wǎng)絡(luò)提供者將多個(gè)IP端口組合在一起，作為單個(gè)IP接口來處理 。路由協(xié)議則僅治理少量的接口和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變 。若聚合鏈路中一條鏈路發(fā)生故障，連接在一起的路由器覺察不到鏈路的故障，因?yàn)橛嘞碌逆溌啡员３种B接，并可以這些鏈路上均衡地分酏負(fù)荷，繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)通信業(yè)務(wù) 。
這一類端口歸并對(duì)擴(kuò)充光傳輸核心的IP城非凡有用 。DWDM系統(tǒng)一類設(shè)備具有可擴(kuò)充的光核心帶寬，但當(dāng)波長(zhǎng)倍增時(shí)，連接光核心的IP路由器必須端接所有的波長(zhǎng) 。隨著兩點(diǎn)間業(yè)務(wù)負(fù)荷的增長(zhǎng)，服務(wù)提供商需要多種工具來減輕治理較高負(fù)荷的負(fù)擔(dān) 。
將接口端口歸并為一個(gè)邏輯端口就能提供簡(jiǎn)化性 。例如，服務(wù)提供商可建立組合了不同速率接口的大型點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)中繼 。一種聚合鏈*路可以支持OC-3、OC-12、OC-48、與OC-192的端口組合，鏈接將在不同速率的鏈路上均衡分配業(yè)務(wù)負(fù)荷 。這種機(jī)制極大地簡(jiǎn)化了IP鏈路的擴(kuò)充，因?yàn)榉?wù)提供商可簡(jiǎn)單地增加聚合鏈路的數(shù)量來提升容量 。他們也可增加一條鏈路，把原有鏈路的速率轉(zhuǎn)移到另一種速率上，使業(yè)務(wù)在兩條鏈路上傳送，然后去掉原有鏈路 。由于這一方案使服務(wù)提供商免了作了更新接口速率通常要求的人工路由表操作，因此它不僅能改進(jìn)IP的性能，還能提高IP的可靠性 。

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