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路由器的概念、功能及發(fā)展趨勢(shì)( 三 )

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“三網(wǎng)合一”這一概念便是這個(gè)方向的產(chǎn)物 。然而以傳統(tǒng)IP路由器為核心的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能適應(yīng)“三網(wǎng)合一”的趨勢(shì) ， 以美國為首的各發(fā)達(dá)國家都在推進(jìn)能提供更好、更快的服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā) 。其中路由器的研發(fā)又是要害 ， 公司成為推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的主要?jiǎng)恿?。
對(duì)QoS的支持來自軟件和硬件兩個(gè)方面 。從硬件方面說 ， 更快的轉(zhuǎn)發(fā)速度和更寬的帶寬是基本前提 。從軟件協(xié)議方面來說 ， 經(jīng)過近年來的努力 ， 產(chǎn)生了以下幾個(gè)結(jié)果：
①IPv4包頭服務(wù)類型字段
IPv4包頭中有一個(gè)3位的區(qū)域用以標(biāo)識(shí)此IP包的優(yōu)先級(jí) 。據(jù)此優(yōu)先級(jí) ， IP路由器可以決定不同IP包的轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先順序 ?？梢哉f ， 自IP協(xié)議制定之日起 ， 就已經(jīng)為日后提供更好的QoS預(yù)留了機(jī)制 。
②RSVP（資源預(yù)留協(xié)議）及相應(yīng)的系列協(xié)議
這是IP路由器為提供更好的服務(wù)質(zhì)量向前邁進(jìn)的具有深刻意義的一步 。傳統(tǒng)上IP路由器只負(fù)責(zé)包轉(zhuǎn)發(fā) ， 通過路由協(xié)議知道鄰近路由器的地址 。而RSVP則類似于電路交換系統(tǒng)的信令協(xié)議 ， 為一個(gè)數(shù)據(jù)流通知其所經(jīng)過的每個(gè)節(jié)點(diǎn)（IP路由器） ， 與端點(diǎn)協(xié)商為此數(shù)據(jù)流提供質(zhì)量保證 。
③DiffServ（Differentiated Service）
出于以上兩個(gè)原因 ， IETF又新推出另一種QoS策略——DiffServ 。目前DiffServ的框架已基本確定 ， 美國的Internet2也選擇DiffServ作為其QoS策略 。與DiffServ相比 ， RSVP是一種Integrated Service（集中控制策略） ， 而DiffServ則是一種分散控制策略 ， 其精髓是僅控制路徑中的每一行為 。終端應(yīng)用設(shè)備通過SLA（Service Level Agreement）與邊緣路由器協(xié)商獲得其應(yīng)用數(shù)據(jù)流可得到保證的服務(wù)級(jí)別 。
④多協(xié)議標(biāo)記交換
MPLS也被用來解決QoS問題 ， 但其覆蓋范圍是核心網(wǎng)絡(luò)路由器 。為建立合理的核心路由間的交換路徑 ， 核心路由器間需要定時(shí)交換流量等狀況信息 。
治理更加智能化
隨著網(wǎng)絡(luò)流量的爆炸式增長 ， 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益膨脹 ， 以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求越來越高 ， 路由器上的網(wǎng)絡(luò)治理系統(tǒng)變得日益重要 ， 網(wǎng)絡(luò)連接已成為日常工作、生活中不可缺少的部分 。在保證質(zhì)量的情況下最大限度地利用帶寬、及早發(fā)現(xiàn)并診斷設(shè)備故障 ， 迅速方便地根據(jù)需要改變配置 ， 這些網(wǎng)絡(luò)治理功能都日益成為直接影響網(wǎng)絡(luò)用戶和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商利益的重要因素 。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議七層模型中 ， 網(wǎng)絡(luò)治理屬于高層應(yīng)用 ， 目前各廠家網(wǎng)絡(luò)治理的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是向智能化方向發(fā)展 。而智能化又體現(xiàn)在兩個(gè)方面 ， 一是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（路由器）之間信息交互的智能化；二是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)治理者之間信息交互的智能化 。在網(wǎng)絡(luò)治理智能化的大趨勢(shì)中 ， “基于策略的治理”和“流量工程”這兩個(gè)技術(shù)概念是目前最引人注目的 。各路由器廠商在新推出的產(chǎn)品中無不標(biāo)榜自己的網(wǎng)絡(luò)治理配套系統(tǒng)具有或部分具有這兩個(gè)方面的功能 。
“基于策略的治理”這一概念將同時(shí)影響路由器之間和路由器與網(wǎng)絡(luò)治理者之間的信息交互行為模式 ， 使得網(wǎng)絡(luò)治理者更易于從用戶的角度去定義和約束網(wǎng)絡(luò)行為 ， 而這些上層策略將直接影響網(wǎng)絡(luò)基本行為 ， 使傳統(tǒng)的路由算法發(fā)展為基于策略的路由算法 ， 使路由器之間的信息交互必須包涵策略性所涵蓋的信息內(nèi)容 。
“流量工程”是核心網(wǎng)運(yùn)營商最關(guān)心的問題 。新的協(xié)議如MPLS在解決標(biāo)記交換的同時(shí) ， 也提供了一個(gè)很好的解決“流量工程”的方法 ， 即通過路由器之間交互各端的流量狀態(tài)等信息 ， 用收斂算法計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)記的顯式路徑 ， 約束最短路徑優(yōu)先算法被采用以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的流量在每一段時(shí)間內(nèi)盡量保持均衡 。

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