网络新兵——太比特路由器


Internet业务量爆炸性增长使ISP忧心忡忡,这意味着目前的路由器需要大大提高运行速度 。几家路由器厂商相继推出新的太比特路由器 。
群雄逐鹿起烽烟
这些厂商通过施展其群集能力拉开竞争的序幕,即通过群集,把机架组合在一起组成单一路由器,从而达到太比特的吞吐量 。
现在,有7家厂商采用群集方法走在竞争的前列(见表1) 。其中有3家厂商是新兴企业,即Avici系统公司、Pluris公司和Web网络公司,而Avici系统公司是推出太比特路由器的第1家厂商 。
除表1列出的7家厂商外,Ironbridge网络公司也在开发太比特路由器,预计将于2000年第4季度面市 。
另辟蹊径换新颜
太比特路由器姗姗来迟的原因在于硅片技术适应不了要求,非凡是当标准修改时,专用集成电路(ASIC)使用的硅片得不到相应的更新,致使高速ASIC性能不稳定,很难使路由器的吞吐量达到很高的要求 。Tellabs公司尽管在1999年4月就研制成了采用现场可编程门阵列(FPGA)和现有的硅片,推出多机架路由器(Everest)的第1家厂商,但该产品与后来其他厂商推出的多机架路由器相比较而言,其吞吐量很有限,问题出在FPGA作为ASIC不具有可缩放能力上 。
鉴于上述情况,Avici公司另辟蹊径 。该公司一反许多公司将其专用集成电路用的实时逻辑(RTL)代码后端的开发外包的做法,改由本公司自行开发,这样就能在ASIC开发周期内迅速改进RTL代码的开发,从而率先花开一枝,成了第1个推出太比特路由器的厂商 。
赋予硬件新功能
与现有的千兆比特路由器相比,太比特路由器具有以下4个新的功能 。
1冗余功能 。太比特路由器优于千兆比特路由器之处在于它能提供冗余功能,如朗讯的64000和Cisco的12016路由器能够配置冗余输入/输出模块、 冗余网络交换模块和路由控制处理器 。网络交换功能在输入/输出模块之间呈分布式配置,其优点是假如一个模块失效,网络交换功能即刻由另一个模块自动承担起 。
2路由计算功能 。太比特路由器分别进行路由计算,在不同的模块上进行输入/输出处理,因此某个路由处理器发生故障并不影响其他路由 。例如,拔掉出故障的路由处理器,太比特路由器仍将继续向前传送数据包 。
3自动切换功能 。太比特路由器能够对备份路由处理引擎提供自动切换功能,不过实现这一功能要求重新启动整个系统或重新启动处理器 。目前存在的一个问题是切换时间还不十分快,约需要1分钟才能完成切换过程 。解决这个问题的办法是用Border Gateway Protocol(BGP),即通知路由切换的Internet协议 。BGP会话通过TCP运行,可将路由切换时间缩短到1秒钟以内,而所追求的目标是缩短到45毫秒 。
太比特路由器厂商无疑要为提供自动切换功能而努力 。例如,Tellabs公司将在2000年6月提供自动切换功能 。该厂商将在太比特路由器上使用2个并行运行的治理卡,其中第1个卡镜像在第2个卡上,这样两个卡都能使BGP会话保持准确无误状态 。假如第1个卡出现故障,第2个卡接替其运行 。
4路由群集功能 。在不影响现有路由器运行的情况下,增加路由群集功能,从而提供更多的端口 。
增强软件可靠性
提高软件可靠性主要解决以下两个问题 。
1.运行时软件升级
提高软件可靠性要求在零停机时间下实现软件升级,也就是说要能在不影响路由运行的情况下升级路由代码 。当现用软件升级时,就可以在不丢失数据包的情况下使新版路由代码联机运行 。
2.保护内存
内存保护方式要求将内存处理功能相互隔离开,当某个存储指示字不可靠时,不至于引起在处理器上运行的全套代码崩溃 。预计,Cisco、朗讯和Pluris公司都将在太比特路由器上增加这种内存保护功能 。

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