五代历程 路由器的发展历程与趋势( 三 )


设计理念的革命
基于对性能和业务的分析,我们可以清楚地看到路由器设计师走过的两个阶段:
第一阶段:以性能为设计目标,面向带宽和连接的业务模型 。这一阶段的IP网络是一个面向传输的网络,其目的是为了保证互联互通,而不是提供一种高品质的服务,网络没有完善的QoS和安全保证,只能在网络上提供一些对服务质量和安全不敏感的数据业务,如文件传送、电子邮件等 。
第二阶段:以业务和性能并重、业务平滑演进为设计目标,面向全业务、开放的业务模型 。
随着IP技术应用的日益广泛,它在电信、行业和企业网络中已有一统天下的趋势,并开始要求在IP网络上能承载各种业务,如语音、会议电视、OA、ERP等,这些业务各有不同的服务质量和安全要求,传统的IP网络无法满足业务要求,而新的IP网络至少应该能够提供端到端的QoS和安全,为用户提供个性化服务 。
为了满足全业务承载的要求,网络的各部分分工各异,相互配合 。
在网络边缘,用户治理采用AAA认证,业务区分和标记采用流分类技术,安全治理则采用业务区分和隔离技术;在核心层,可根据业务要求对报文进行灵活处理,实现QoS调度、组播分发、MPLS Label Swap,而安全治理则采用业务隔离技术 。
为了适应这种网络分工的结构,路由器必须具有良好的业务适应能力和充分的智能化,并支持全新的业务模式,如MPLS VPN和IPv6 。IPv6解决了IPv4许多先天不足的问题,如QoS、安全等特性的最终解决方案 。IP网络必将演进到以IPv6网络为基础架构的应用时代,是否具有平滑升级支持IPv6的能力已经成为选择网络设备必须考虑的要害条件之一 。
新一代IP网络必须具备很强的业务适应能力,可通过软件升级的方式来提供新业务,而不需要增加或更换硬件系统 。
综上所述,基于性能的路由器设计思路已经不能适应网络业务的发展趋势,路由器设计已步入第二阶段 。“业务与性能并重、业务平滑演进”,是路由器设计理念的一次革命 。
业务提供能力方面包括业务种类和业务性能,而不是普通的
IP转发性能;在业务演进能力方面,由于新业务层出不穷,基本上每半年就出现一种新的IP业务,因此,必须有很强的业务演进能力 。这一点与企业对职员的要求非常相似,企业不仅要求员工能胜任现在的工作,还要求员工具有很强的学习能力,能够适应新的工作环境 。
基于这种全新的设计理念,在电信和大型行业网络中出现了第五代路由器,如华为公司的NE80/40系列;在企业网出现了高效全能的企业中心路由器,如华为3Com公司的Quidway AR46系列;在企业分支和网络边缘出现了智能化全业务的中低端路由器,如华为3Com公司的Quidway AR28、AR18系列 。
性能与业务:路由器发展的二元推动
在路由器技术的发展历程中,性能和业务两个因素发挥着要害作用 。下面我们将具体分析一下性能和业务两大因素 。
路由器的性能
长期以来,路由器最重要的性能指标是IP包的转发能力,通常低端路由器可以达到2kpps-20kpps,中端路由器在40kpps-400kpps之间,高端路由器在1Mpps以上,而核心路由器转发性能超过20Mpps 。
路由器转发性能的不断提升推动着路由器技术从第一代发展到第四代,而路由器的形态也由低端路由器发展到中端路由器、高端路由器和核心路由器 。不少路由器产品在基本转发性能的测试中表现不俗,但在启动QoS、安全、MPLS VPN等业务后,性能急剧下降,甚至无法开展业务 。很多路由器为了保证转发的高性能,采用了固化ASIC结构,业务的扩展性和平滑演进能力受到了很大限制 。因此,假如仅仅考虑满足性能要求,路由器就只能作为单纯的IP转发设备,而无法承载日益复杂的网络业务,也不能适应三网合一的要求,这无疑极大地限制了IP网络的发展 。

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