【資料名稱】：新一代IP 骨干路由器中MPLS 技術(shù)

【資料作者】：徐楊森

【資料日期】：201111

【資料語言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡介】：

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,各種網(wǎng)絡(luò)硬件在逐漸的更新,軟
件也在不斷的升級。通信網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)越來越豐富。尤其是
IPTV、移動話音、P2P 等業(yè)務(wù)的快速增長,骨干網(wǎng)對帶寬的需求
越來越大。在過去幾年里,我國的干線業(yè)務(wù)量和帶寬需求的年增
長率已經(jīng)超過200%, 預(yù)計未來幾年的年增長率依然會高達
100%左右。因此IP 骨干網(wǎng)面臨著頻繁升級和擴容的壓力,擴展
性成為可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。IP 骨干網(wǎng)擴展性問題中,最為
關(guān)鍵的是核心路由器容量的擴展問題。因為隨著骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)的
高速增長,IP 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施每2 年左右就需要全面升級一次,運
營商已經(jīng)無法忍受這種頻繁的網(wǎng)絡(luò)升級換代, 迫切需要新一代
可持續(xù)發(fā)展的超大容量路由器。
2 IP 骨干路由器
2.1 大容量路由器的出現(xiàn)
為滿足業(yè)務(wù)的高速增長,增加網(wǎng)絡(luò)帶寬,建立性能更加優(yōu)良
的IP 通信網(wǎng), 人們提出了開發(fā)比吉比特路由器交換容量更大、
支持業(yè)務(wù)更多、性能更完備的太比特路由器。太比特路由器產(chǎn)
品最大的優(yōu)點在于分布式的網(wǎng)絡(luò)交換結(jié)構(gòu), 具有可升級的體系
和簡單的運行管理。用戶可以先使用部分配置的底盤,提供與吉
比特路由器相當(dāng)?shù)娜萘?然后通過增加線卡和另外的底盤,增加
路由器容量到多太比特級。新一代的核心路由器除要具有強大
的計算和處理能力外,還要具有高穩(wěn)定、高可靠、高安全等特點,
而IPv6 技術(shù)的出現(xiàn)、光通信技術(shù)的迅速普及以及MPLS 技術(shù)成
為主流,要求新一代高端路由器不僅具有更大容量的交換網(wǎng)絡(luò),
同時要具備支持多協(xié)議、支持多種端口、支持多種安全認證的
能力。在硬件體系結(jié)構(gòu)上,新一代的路由器,在關(guān)鍵的IP 業(yè)務(wù)流
程處理上采用了可編程的、專為IP 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)處理器技
術(shù)。它通過若干微處理器和一些硬件協(xié)處理器并行處理,通過軟
件來控制處理流程。對于一些復(fù)雜的操作(如內(nèi)存操作、路由表
查找算法、QoS 的擁塞控制算法、流量調(diào)度算法等)采用硬件協(xié)
處理器來提高處理性能。
2.2 網(wǎng)絡(luò)處理器
網(wǎng)絡(luò)處理器從2000 年初出現(xiàn)到現(xiàn)在被許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造
商選作新一代高端路由器設(shè)備的核心處理器。而且NPU 的處
理能力也從2.5Gbit/s 擴展到10Gbit/s。這些都說明網(wǎng)絡(luò)處理器
技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場中越來越占據(jù)重要的位置。尤其在高端路
由器市場, 網(wǎng)絡(luò)處理器以其杰出的包處理性能及可編程性已經(jīng)
成為構(gòu)成路由轉(zhuǎn)發(fā)引擎不可替代的部分。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,
理想的包轉(zhuǎn)發(fā)方案必須能夠不但保證線速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率,并
且要提供足夠大的路由表來滿足下一代的路由設(shè)備的需要(在
邊界位置應(yīng)達到512k)。同時它還要能夠以很小的更新時延來
處理長時間的突發(fā)路由表更新。盡管通常路由表的更新為每秒
幾百次,但瞬間突發(fā)更新則可能會高出很多。要解決這個問題,
目前來看最為有效的辦法是采用專門的協(xié)處理器結(jié)合內(nèi)容尋
址寄存器CAM 來完成快速路由查找或更新,即硬件實現(xiàn)路由表
的查找。