| 出版日期：2004-04-05 总期号：1302 本年期号：23 |
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象生命一样的东西
——路由器注重现在 目标未来 付立政、吴鲲、陈绍瑜 路由器处于大型网络的边缘和核心， 是网络的神经中枢。 能将移动电话、PSTN、光网、宽带网整合到IP/MPLS网络中。 它的安全、稳定、高速、可靠， 将影响千家万户上网、用网的质量。 路由器是Internet产生和发展中最重要和最普遍的网络互联设备。随着网络流量的增长和网络规模的扩大，核心路由器的划分标准也水涨船高，目前，交换能力至少在80Gbps以上的路由器才算进入核心路由器的门槛。简单来说，核心路由器是指大型IP网络的核心位置、用于连接骨干链路的设备。核心路由器主要应用于电信运营商网络的核心位置、大型企业网络的核心位置、大型数据中心的出口。 边缘路由器是相对核心而言的。边缘路由器通常位于运营商网络的边缘。边缘路由器通常提供多服务，包括ATM、IPSec以及基于MPLS的VPN，其最重要的工作是把各种方式接入的用户汇接到网络中。边缘路由器最重要的特点是多服务能力。 分布式矩阵交换是主流 现在路由器主要基于switching Fabric（交换矩阵）的转发结构，用于替代共享总线的结构。在这种结构中，Switching Fabric是路由器的关键部件，它把路由器的输入端口和输出端口连接在了一起。Switching Fabric提供了良好的并行处理能力，能够并发地转发无冲突的数据流。它很好地解决了传统的体系结构中，路由器使用总线带来的转发瓶颈。此外，总线结构无法进行很好的扩展，而Switching Fabric结构的扩展能力则强得多，为构成更大规模的路由器提供了支持。这种结构的路由器在搭建中型网络的骨干网中得到了广泛的应用。但是，由于Switching Fabric结构的扩展能力还是有限，这种路由器无法适应未来网络发展所需要的大规模扩展要求。 因此，如何提高路由器系统的扩展能力是下一代路由器需要解决的最关键问题之一。比较流行的解决思路来自于计算机集群系统——仿照大规模计算机集群系统，路由器的体系结构要进行重新设计，能够让多个独立路由器通过内部的连接，而非通信接口连接，构成一个多机柜（Multi-Chasis）的路由器集群系统（Router Cluster System），在不影响性能的前提下，接近线性地扩充整个系统的交换容量，增加接口数目。这是下一代核心路由器产品的重要变化趋势，其他的连带技术也大多和这个结构有着密切的关系。 结构越来越复杂 很显然，现在路由器的结构发生了很大变化，这从处理器的数量和连接方式上，就可以看出来。从单CPU路由器，到单总线多处理器路由器，再到后来的全分布式多处理器路由器，未来T比特路由器将会是多个机柜互连。从交换结构来看，路由器主要采用共享存储器结构、基于交换矩阵的虚拟输出排队结构(VOQ)、输出排队结构等。在T比特路由器结构中，采用多级交换结构互连、立方体互连、超级立方体互连，期望达到大容量无阻塞交换。因此，无论交换结构，还是整个路由器系统将越来越复杂。 全面支持IPv6 下一代互联网和下一代网络中，IPv6都是网络的基础协议，因此从协议角度看，从IPv4过渡到IPv6，是路由器面临的最大协议变化，只有路由器全面提供了对IPv6的支持，才能保证这一技术的推广和成熟。而要支持IPv6，需要路由器在路由表的设计、转发结构的优化等多个方面有更复杂的结构，同时，IPv6带来的大量应用也会加剧路由器成为网络瓶颈。总的来看，下一代路由器的研究与开发，集中体现了许多网络新技术的发展方向，它仍然是网络领域中重点题目之一。 可靠性达到了99.999% 如何提高路由器的可靠性和稳定性是网络用户特别是运营商最为关注的问题，他们希望用路由器组建的网络能支持高水平的业务。因此，厂商们在致力于提供达到5个9稳定性的设备（99.999%的可靠性，意味着每年路由器中断时间不超过5分钟）。高可靠性协议方面的发展是近两年协议发展的热点问题之一，基于路由协议的扩展实现，通过在标准协议中增加一些对故障的容错能力来取得可靠性的提高；或者通过MPLS等协议的快速路由保护功能实现；也有厂商通过对路由器代码以及主备路由模块之间的HA实现高可靠性。 接口类型增多了 路由器接口变化有两个方面： 一是接口速率，OC48、 OC192等高速率POS端口广泛应用于路由器。10GE以太网标准推出后，目前已经为路由器厂商普遍采用。10GE和OC192 POS兼容的WAN PHY端口未来，会在城域网得到大量应用。二是接口类型，POS和以太网成为路由器最广泛应用的接口类型，某些厂商也采用PRR端口形成保护链路，或采用CWDM这样的光接口，形成光网和IP网络的融合。 价格与性能相关 除了表面的价格因素，用户会考虑路由器的生命周期和运营管理成本。运营商往往3年就要更换路由器，如果能够把路由器的生命周期延长到5～7年，会节省大量费用。同样道理，具有高可靠性的产品通过稳定网络带来的好处会远远超出它的购买成本。 支持的业务多了 随着语音和视频等各种应用的Everything Over IP和所有网络介质和传输机制对IP Over Everything的支持，处于运营商网络边缘的路由器逐渐演变为多服务路由器。具体表现在以下的两个方面： 一是由于网络处理器和专用集成电路的采用，使得一些路由器所进行的工作远远超出业务的“汇集”。现在，多数的边缘路由器更像一个IP业务交换机，可以生成二层和三层VPN，支持防火墙、以太网、VoIP等增值业务。 二是随着宽带网络的持续迅猛发展，路由器能提供对语音和视频的QoS支持，用MPLS实现一些ATM、帧中继的功能。因此，采用这些路由器可以把一些原来由ATM和帧中继传送的业务转移到MPLS网上。 增强了安全性 目前，路由器具有自我保护和及时检测网络攻击的能力。在路由器上集成流量管理、IDS、IPS、防火墙等功能，而且有些厂商如思科，用硬件来实现这些安全功能，路由器的主CPU就能全力以赴负责数据的转发，而网络的安全检测，就交给IDS、IPS、防火墙等各硬件功能模块上的分CPU进行处理，这样就不会对网络的流量产生影响。如果用软件实现IDS、IPS、防火墙功能，路由器的主CPU就要分出一部分来进行这些安全检测，这容易降低整个网络的流量。 性能和容量的挑战 Internet的流量每12个月增长1倍，而路由器的容量每18个月才增长1倍。虽然内存的容量增加能够和摩尔定律吻合，但是内存存取速度的提高远不能达到这个指标，因为高速内存非常昂贵。因此，尽管路由器的性能一直在提升，但其提升的速度还是落后于网络发展的速度。 非全面升级是主流 路由器需要平稳升级，保护用户的投资。路由器的升级一般分为全面的升级和非全面的升级。目前，非全面的平稳升级是路由器的发展主流。非全面的升级不需要更换机箱、电源，也不需要更换原来的板卡，只需要更换引擎就可以了。由于只更换一个引擎的投资比较少，可以节省投资。而如果通过全面升级，更换整个系统，可能需要半天甚至一天时间。全面升级需要把旧设备全部卸下来，再把新设备装上去。在这期间，网络无法提供服务。 节省建网成本 ——烽火网络产品经理吉萌谈R8000路由器 
吉萌 随着IP网与光网更紧密地结合，开发研制大容量、高速率的电信级、可管理、可运营的交换路由器，已经成为电信设备制造商竞争的新一轮焦点。 从核心技术和内部结构来看，新一代核心路由器的主要发展趋势为：第一，越来越多地使用基于硬件的交换和分组转发引擎，CMOS集成技术的提高使很多功能可以在专用集成电路（ASIC）芯片上实现，原来由软件实现的功能现在可由硬件更快、成本更低地完成。第二，向并行处理的方向发展，逐渐抛弃易造成拥塞的共享式总线，采用交换背板结构。第三，进一步发展在光纤连接上进行的线速选路技术，实现吉、太比特速率，为Internet过渡到全光基础设施奠定基础。第三，业务接口的多功能，形成多业务接入平台。 烽火网络R8000的体系结构具有良好的扩展性，它除了具备高端路由器所有的特性之外，还融合了传输产品的特点，能够提供Ethernet over SDH和CWDM等接口。因此，R8000能够用单一设备实现多种设备的功能，节省运营商的建网成本和维护费用。R8000采用基于网络处理器的分布式转发的体系结构，具有完全可编程的能力，能够实现灵活的业务生成和定制功能，可以提供网络地址转换（NAT）、访问控制列表（ACL）、策略路由（PBR）、链路聚合和MPLS VPN等增值业务，并采用已获专利的策略流（Policy Stream）技术为用户提供区分服务。同时，R8000实现了完善的安全控制和QoS机制。 （陈思） 上海博达 BDCOM 7200系列路由器 BDCOM 7200系列是上海博达开发的新一代高性能系列模块化路由器。BDCOM 7200系列采用高性能PowerPC嵌入式CPU，提供两个标配10/100/1000M-TX以太网口和1个10/100M-TX以太网口，支持2、4、8个扩展插槽。BDCOM 7200系列路由器能够适应各种网络对核心路由器的需求，适用于电信运营商、大中型企业网络的核心。 看产品 也看企业 路由器技术复杂、价格昂贵，又处于骨干网的边缘和核心，因此，用户在选择中高端路由器时要格外慎重，可从以下几方面考虑： 产品之可靠性 路由器的稳定、可靠是用户必须考虑的。路由器技术复杂，需要从设备的软件和硬件上进行冗余设计，没有单点故障。设备的散热性能好，接口连通性好也是要考虑的。 产品之性价比 随着骨干网数据量的不断增加，路由器的路由转发速度是一个重要指标，线性转发、高性能、高带宽是用户所期望的。但转发速率要经得住多业务、多服务的考验。采购路由器的用户对设备价格并不敏感，而最为关注的是产品的可靠性问题。 产品之可扩展性 边缘路由器能否提供不同网络的接口，关系到今后的网络整合，因此，能否支持IP/MPLS是一个重要指标。现在许多服务将移到边缘，需要边缘路由器结构采用模块化设计，便于今后功能的扩展。今后接入的用户数会越来越多，硬件支持IPv6有利于用户数的扩展。 产品之业务能力 随着网络边缘接入的多样化，今后的骨干网还要承载更多的业务和服务，要求路由器能够平稳升级，在最短的时间内更换引擎和系统的IOS，并且要在不影响性能的前提下，提供更多的服务。当需要承载视频点播、视频会议等数据量大，需要质量保证时，设备能否提供QoS保证也很重要。 企业之服务 路由器处于骨干网的关键位置，售后服务也是一个重要指标，一旦设备出现故障，能否在短时间内使设备正常工作，对用户来说非常重要，这会直接影响用户的信誉和收益。 最稳定的产品 ——思科路由器产品经理朱立新谈Cisco 7600 
朱立新 思科路由产品线不单单是提供一流的路由产品和优秀的解决方案,更多的是希望能为中国电信运营商及商业用户提供可盈利的、灵活的、端到端的业务创新和提高经济效益的业务网解决方案。 未来网络边缘的技术特点更多地会集中表现在将多种应用、服务和接口集成到高服务性能的平台上,并能以线速同时支持数据、语音和流视频应用,特别在网络应用方面,更多地会表现在动态互动的流式视频的应用。这些趋势也正是思科定位产品的理念。 Cisco 7600 是思科主推的高端边缘路由器。非常适合对服务提供能力有更高要求的电信服务商，同时Cisco7600先进的设计领导了下一代互联网路由产品的潮流。Cisco 7600系列定位在满足服务商更高性能、可靠性、适用性的应用需求。它是一款可以为多种服务供应商边缘和企业MAN/WAN的应用提供强大、高性能的边缘路由平台。 思科路由器产品经理朱立新介绍说，思科(中国)在市场方面强调更完善的宽带解决方案,能满足电信运营商在合适的地点、合适的环境、合适的成本下的特有需求，推动电信业务的创新,从而满足总体市场的需求,提升电信运营商的行业竞争力。这都是思科一直所致力追求的。 （绍瑜） 高性能 多业务一个都不能少 Cisco 7600路由器 
Cisco 7600 是思科主推的高端边缘路由器，非常适合对服务提供能力有更高要求的电信服务商。Cisco 7600系列定位在满足服务商更高性能、可靠性、适用性的应用需求。它是一款可以为多种服务供应商边缘和企业MAN/WAN应用提供强大、高性能的边缘路由平台。 D-Link DES-9000路由器 
DES-9000是D-Link推出的模块化、线速、高密度城域网核心路由器，背板容量高达170G，交换容量达240 Gbps，TDM业务、ATM业务及IP数据等业务均可接入和高效传输；支持MPLS协议，适用于覆盖全国的ATM或MPLS骨干扩展城域网VPN服务的重要结合点。 FOUNDRY NetIron 400/800/1500/40G城域路由器 
美国网捷（FOUNDRY）NetIron路由器允许城域网和互联网服务供应商利用基于可扩展分组交换 IP 网络的新型服务来有效地增加收入和降低成本。该路由器在高性能模块化系统中提供了扩展能力、电信运营商级的可靠性以及高端口密度。 港湾网络 NetHammerG系列骨干路由器 
NetHammer G系列骨干路由器是港湾网络为了满足新一代Internet网以及企业骨干网的需求变化而推出的，定位于大型企业广域网的核心、大型城域网的骨干汇聚。NetHammer G系列骨干路由器以应用处理为中心平台架构，增强了可靠性和多业务IP网络汇聚的功能。 华为3Com Quidway AR46系列路由器 
Quidway AR46系列智能业务中心路由器是华为3Com公司的高性能、高可靠性、多业务路由器，秉承“业务与性能并重，业务平滑演进”的设计理念，面向全业务、开放的业务模型，可在企业网中作为核心路由器，也可以应用于运营商边缘路由器、大型行业网汇聚层路由器。 联想天工R3600系列路由器 
联想天工R3600系列路由器采用模块化结构，既适合于在中小型企业网中担当核心路由器，也可以在大型网络中担当汇聚层路由器，采用64 位的微处理器技术，支持种类丰富、功能齐全、高密度的网络/语音模块，可实现更多的组合应用，面向中高档应用，可靠性高，支持QoS，支持拨号备份，能够提供强大的处理能力及扩展能力。 迈普MP3680汇聚路由器 
MP3680边缘汇聚路由器是迈普公司自主研发的一款高接口密度、高可靠性、高性能的企业级、模块化、多功能安全路由器，具有8个多功能插槽（MIM），400k～600kpps包转发能力，采用全模块化设计，提供高密度的LAN/WAN和多服务集合。MP3680路由器使用统一的MyPower-R软件，可提供丰富的网络安全特性，包括MPLS。清华紫光比威 BitEngine10000路由器 BitEngine10000系列以太网万兆交换式路由器是清华紫光比威推出的高性能、高扩展性、面向大型网络核心的网络设备。它的交换容量达1.6T/800Gbps，拥有高密度的以太网端口（1GE，10GE），在启用ACL和QoS时仍然能保证满负荷线速转发，兑现了万兆端口万兆性能的承诺。同时针对万兆校园网的安全问题，清华紫光比威还强调安全与性能并重的设计思路。它还实现了99.999%的运行可靠性。 |
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